Урок 24. Электромагнитные колебания. Электромагнитные волны
Предмет: Физика, 9 класс

Урок 24. Электромагнитные колебания. Электромагнитные волны

На этом уроке

Вы узнаете:

Что такое электромагнитные колебания.
Что такое колебательный контур.
Что такое конденсатор.
Какие процессы происходят в колебательном контуре.
Что называют электромагнитными волнами.

Ключевые слова

Электромагнитные колебания, конденсатор, колебательный контур, электромагнитные волны, скорость распространения электромагнитных волн, напряжённость электрического поля.

Основное содержание урока

Периодические изменения во времени электрического заряда, силы тока или напряжения называются электромагнитными колебаниями.
Для получения электромагнитных колебаний используются колебательные контуры.

Колебательный контур – это электрическая цепь, состоящая из катушки и конденсатора.

Конденсатор – это устройство, позволяющее накапливать электрические заряды.

Простейший конденсатор состоит из двух металлических пластинок – обкладок, разделённых слоем изолятора.

Если обкладки конденсатора подсоединить к полюсам источника тока, то на обкладках появятся равные по модулю, но противоположные по знаку электрические заряды.

Заряды на обкладках конденсатора пропорциональны напряжению между ними.

q = CU,

где С – электрическая ёмкость конденсатора.

Ёмкость конденсатора тем больше, чем больше площадь его обкладок и чем ближе друг к другу они расположены.

Единица ёмкости в СИ – фарад. 1 Ф – это ёмкость конденсатора, при которой заряд, равный 1 Кл, создаёт между обкладками конденсатора напряжение 1 В.
Заряженный конденсатор замыкается на катушку, состоящую из нескольких витков проволоки.

Заряды в контуре будут совершать колебания, переходя с одной обкладки на другую.

Колебания зарядов в колебательном контуре являются затухающими.

В колебательном контуре возникает переменный ток. Частота тока зависит от ёмкости конденсатора, от числа витков и размеров катушки.
Процесс распространения переменного электромагнитного поля, порождённого колеблющейся заряженной частицей, представляет собой электромагнитную волну.

Свойства электромагнитных волн:

Источник электромагнитных волн – ускоренно движущиеся заряды.
Электромагнитные волны могут распространяться не только в среде, но и в вакууме.

Напряжённость электрического поля – физическая величина, равная отношению силы, действующей на помещённую в данную точку поля заряженную частицу, к значению её заряда.

Направление вектора напряжённости электрического поля совпадает с направлением касательной к силовой линии электрического поля в данной точке.

В электромагнитной волне векторы магнитной индукции и напряжённости перпендикулярны друг другу и лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.

Электромагнитные волны являются поперечными.

Электромагнитные волны в вакууме распространяются со скоростью с = 300 000 км/с, т. е. со скоростью света.

Связь между длиной волны, её скоростью, и частотой в электромагнитной волне:

λ = .

Электромагнитные волны впервые экспериментально обнаружил в 1887 г. немецкий учёный Генрих Герц.

Разбор типового тренировочного задания

Ёмкость конденсатора тем больше, чем:

меньше напряжение между обкладками конденсатора
больше заряд на обкладках конденсатора
больше площадь обкладок конденсатора
ближе друг к другу расположены обкладки конденсатора

Ответ: больше площадь обкладок конденсатора, ближе друг к другу расположены обкладки конденсатора.

Разбор типового контрольного задания

Источником электромагнитных волн является:

постоянный ток
ускоренно движущиеся заряды
равномерно движущиеся заряды
постоянные магниты

Ответ: ускоренно движущиеся заряды.