22-мавзу. Максвеллнинг электромагнит майдонлар назарияси. Режа

С

L

Очиқ тебраниш контури.
Герц тажрибаларида қўлланилувчи тебраниш контурида ўтказгичларнинг сиғимини бир оз ортириш учун ўтказгичлар учларини йўғонлаштириб, сфера шаклига келтирди. Герцнинг бу қурилмаси Герц вибратори дейилади.
Герц вибраторида тез ўзгарувчан ток тебранишлари қўзғатилади ва бунга биноан у электромагнит тўлқинларни нурлатади.
Вибратор индуктор ёрдамида зарядланади. Электромагнит тўлқинларининг қайд қилиш учун вибратордан бирор масофа узоқликда қабул қилувчи - резонатор (Р) қўйилади.




Резонатор вибраторга ўхшаш қурилма бўлиб, электромагнит тўлқинларнинг ўзгарувчан майдони таъсирида унда индукцион ток вужудга келади.




Электромагнит тўлқинларнинг хоссалари. Маълумки даврий равишда ўзгарувчи электромагнит майдоннинг тарқалиши электромагнит тўлқин деб аталади.
Электромагнит тўлқинлар кўндаланг бўлиб, электромагнит майдон тўлқинларининг Е ва В векторлари уларнинг тарқалиш йўналишида бир-бирига кўндаланг.

Синусоидал(гармоник) электромагнит тўлқин.
E, B ва v векторлар ўзаро перпендикуляр.

Максвелл таълимотига асосан, электромагнит тўлқиннинг бирор муҳитда тарқалиш тезлиги шу муҳитнинг электр ва магнит хусусиятларига боғлиқ бўлиб, унинг қиймати қуйидаги муносабат билан аниқланади.

Вакуумда муҳитнинг магнит синдирувчанлиги ва диэлектрик сингдирувчанлиги бирга тенг. Шунинг учун вакуумда электромагнит тўлқиннинг тарқалиш тезлиги

у ҳолда
Демак электромагнит тўлқинлар муҳитда тарқалиш тезлиги вакуумдаги тезлигидан марта кичик бўлар экан.
Электромагнитнинг тўлқин энергияси. Умов-Пойнтинг вектори. Электромагнит тўлқинларни пайқаш мумкинлиги (учқун чиқиши, лампочканинг шуъланишини ва ҳаказо) бу тўлқинларнинг ўзи билан энергия кўчириб юришини кўрсатади.
Бирлик ҳажмидаги электромагнит майдон энергияси, электр майдон энергиясини зичлиги ω_э =ε∙ ε₀ Е²/2 ва магнит майдон энергиясининг зичлиги йиғиндисидан иборат.
ω = ω_э+ ω_м= ε∙ε₀∙Е²/2 + μ∙μ₀∙Н²/2
Электромагнит майдонда электр ва магнит майдонлар энергияларининг зичликлари ҳар бир моментда бирдай бўлади, яъни w_е=w_м у ҳолда
w=2w_э=2w_м= ε ∙ ε₀ ∙ Е²= μ₀ ∙ μ ∙ Н²
Бундан

Частотага нисбатан қуйидагича ёзиш мумкин
,
ёки w =ЕН
w =S бўлиб S-бирлик вақтда бирлик юза орқали кўчирилаётган энергия, яъни S=w = ЕН, бу ифодани вектор кўринишда S=[EH] шаклида ёзиш мумкин.
E ва H лар ўзаро перпендикуляр бўлганлиги учун бу векторларнинг вектор кўпайтмаси электромагнит тўлқиннинг тарқалиш йўналишидаги S вектордир. S векторни Умов-Пойнтинг вектори деб аталади.
Умов- Пойнтинг вектори - ўзгарувчан электромагнит майдон энергияси оқими зичлигининг вектори. Энергиянинг тарқалиш йўналишини аниклайди. Сон жиҳатдан энергиянинг тарқалиш йўналишига перпендикуляр бўлган юза бирлигидан вақт бирлиги ичида майдон кўчираётган энергия миқдорига тенг.