Презентация на тему "электромагнитное поле". Презентация на тему: Электромагнитное поле Скачать презентацию на тему электромагнитное поле
Слайд 1
Электромагнитное поле
Это порождающие друг друга переменные электрические и магнитные поля. Теория электромагнитного поля создана Джеймсом Максвеллом в 1865 г. Он теоретически доказал, что: Любое изменение со временем магнитного поля приводит к возникновению изменяющегося электрического поля, а всякое изменение со временем электрического поля порождает изменяющееся магнитное поле. Если электрические заряды движутся с ускорением, то создаваемое ими электрическое поле периодически меняется и само создает в пространстве переменное магнитное поле и т.д.
Слайд 2
Источниками электромагнитного поля могут быть
движущийся магнит; - электрический заряд, движущийся с ускорением или колеблющийся (в отличие от заряда движущегося с постоянной скоростью, например, в случае постоянного тока в проводнике, здесь создается постоянное магнитное поле).
Слайд 3
Условия существования полей
Электрическое поле существует всегда вокруг электрического заряда, в любой системе отсчета, магнитное – в той, относительно которой электрические заряды движутся, электромагнитное – в системе отсчета, относительно которой электрические заряды движутся с ускорением.
Слайд 4
ПОПРОБУЙ РЕШИ!
Кусок янтаря потёрли о ткань, и он зарядился статическим электричеством. Какое поле можно обнаружить вокруг неподвижного янтаря? Вокруг движущегося? Заряженное тело покоится относительно поверхности земли. Автомобиль равномерно и прямолинейно движется относительно поверхности земли. Можно ли обнаружить постоянное магнитное поле в системе отсчета, связанной с автомобилем? Какое поле возникает вокруг электрона, если он: покоится; движется с постоянной скоростью; движется с ускорением?
Слайд 5
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
Это электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды.
Слайд 6
Свойства электромагнитных волн:
Распространяются не только в веществе, но и в вакууме; - распространяются в вакууме со скоростью света (С = 300 000 км/c); - это поперечные волны; - это бегущие волны (переносят энергию). Источником электромагнитных волн являются ускоренно движущиеся электрические заряды. Колебания электрических зарядов сопровождаются электромагнитным излучением, имеющим частоту, равную частоте колебаний зарядов.
Слайд 7
ШКАЛА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН
Все окружающее нас пространство пронизано электромагнитным излучением. Солнце, окружающие нас тела, антенны передатчиков испускают электромагнитные волны, которые в зависимости от их частоты колебаний носят разные названия. Метры
Слайд 8
рефераты
1. Радиоволны 2. Инфракрасное излучение 3. Видимое излучение 4. Ультрафиолетовое излучение 5. Рентгеновское излучение 6. Гамма излучение
Слайд 9
Решаем задачи
Определите частоту электромагнитных волн в воздухе, длина которых равна 2 см. Чему равна длина волны, посылаемых радиостанцией, работающей на частоте 1400 кГЦ. Радиопередатчик работает на частоте 6 мГц. Сколько волн находится на расстоянии 100 км по направлению радиосигнала? Сила тока в обмотке генератора переменного тока меняется согласно графику. Определите амплитуду, период, частоту колебаний тока.
Слайд 10
ИНТЕРЕСНО, ЧТО...
Железобетонные дома, экранируют внешние "уличные" электромагнитные поля, поэтому внутри такого дома влияния внешних полей не ощущается. В наших домах в настоящее время используется много электробытовых приборов. Все они создают при работе электромагнитные поля. Даже включенный утюг окружен электромагнитным полем в радиусе примерно 25 см., у электрочайника электромагнитное поле в два раза шире. Электромагнитное поле обычной электробритвы достаточно сильное, поэтому электробритва хороша лишь для кратковременного пользования. Телевизор является сильным источником электромагнитного поля (причем цветной - в большей степени, чем черно-белый), но на расстоянии 1,5 метров от него электромагнитный фон становится уже безопасным. При использовании исправной микроволновой печи безопасно находится от нее на расстоянии 1-1,5 метров, хотя включение печи должно быть тоже достаточно кратковременным. Наиболее сильно электромагнитное поле компьютера проявляется со стороны задней стенки монитора., поэтому удобнее устанавливать его в углу комнаты. Перед экраном безопасно сидеть на расстоянии вытянутой руки.
Электромагнитное поле Электромагнитные волны
9 класс
Майкл Фарадей 1791-1867 В 1831 г. открыл явление электромагнитной индукции – возникновение электрического тока в проводнике при изменении магнитного потока через контур проводника.
Какие силы заставляют заряды в витке двигаться? Само магнитное поле, пронизывающее катушку, этого сделать не может, т.к. магнитное поле действует исключительно на движущиеся заряды, а проводник с находящимися в нем электронами неподвижен.
Джеймс Клерк Максвелл 1831-1879 Самым большим научным достижением в 1865году является созданная им теория электромагнитного поля, которую от сформулировал в виде системы нескольких уравнений, выражающих все основные закономерности электромагнитных явлений.
Фундаментальное свойство поля: Всякое изменение со временем магнитного поля приводит к возникновению переменного электрического поля, а всякое изменение со временем электрического поля порождает переменное магнитное поле.
Источником единого электромагнитного поля служат ускоренно движущиеся электрические заряды
Механизм возникновения индукционного тока
Возникающее вихревое электрическое поле, под действием которого свободные заряды, всегда имеющиеся в проводнике, приходят в направленное движение. Гальванометр играет роль индикатора, обнаруживая электрическое поле в пространстве (электрический ток).
Из теории Максвелла вытекает вывод: Быстропеременное электромагнитное поле распространяется в пространстве в виде поперечных волн.
Джеймс Максвелл опираясь на теорию:
- Волны распространяются не только в веществе, но и в вакууме. Скорость распространения волны в вакууме 300 000 км/с.
- Волны распространяются не только в веществе, но и в вакууме.
- Скорость распространения волны в вакууме 300 000 км/с.
- Электромагнитная волна представляет собой систему порождающих друг друга и распространяющихся в пространстве электрического и магнитного полей
Характеристика электрического поля – напряженность ()
Напряженность электрического поля в какой-либо его точке равна отношению силы , с которой поле действует на точечный положительный заряд, помещенный в эту точку, к значению этого заряда q.
Характеристика магнитного поля – вектор магнитной индукции (
Для электромагнитных волн справедливы те же соотношения между длиной волны ее скоростью
с = 3 10 8 м/с, периодом Т и частотой ν, что и для механических волн. λ= = с Т
Генрих Рудольф Герц 1857-1894 В 1888 г. Экспериментально доказал существование электромагнитных волн, предсказанных максвеллом. Установил, что скорость распространения электромагнитных волн равна скорости света
Шкала электромагнитных волн
Источники ЭМП
Источники ЭМИ
f=3 300 Гц (промышленные частоты)
высоковольтные ЛЭП, системы электропроводки, трансформаторные подстанции, распределительные устройства.
устройства защиты и автоматики, железнодорожный и городской транспорт (метро, троллейбусный, трамвайный, офисная техника) и др.
f=60 кГц 300 ГГц (радиочастоты)
высокочастотные элементы установок (индукторы, трансформаторы, конденсаторы),
электронно-лучевые трубки, радиолокационные станции, ПЭВМ, мобильные телефоны, медицинские установки и др.
Электромагнитное поле
E B H
B – волновое сопротивление
проводящей среды, Ом (для вакуума и воздуха = 377 Ом)
E – напряженность ЭП, В/м Н – напряженность МП, А/м
Плотность потока энергии (ППЭ) – средняя энергия, переносимая электромагнитными волнами за 1с через площадку в 1 м 2 , перпендикулярную движению волны, Вт/м 2 .
q Р 2 E 2 E H
4 r 377
Р – мощность генератора, Вт r – расстояние до генератора,
Зоны формирования электромагнитной волны
I.ближняя (зона индукции)
E и Н |
||||
Воздействие ЭМП на организм человека
Тепловое Воздействие
воздействие ЭМП
Основные факторы, влияющие на степень воздействия ЭМП:
1. диапазон частот f , Гц (или λ, м).
2. интенсивность воздействия E , H , q ;
3. продолжительность воздействия, ч;
4. характер и режим облучения;
5. размер облучаемой поверхности;
6. наличие сопутствующих факторов (повышенная температура окружающего воздуха, наличие рентгеновского излучения и др.);
7. особенности организма
Биологическое
воздействие
Меры защиты от ЭМИ
Нормирование параметров ЭМП
Основные нормативные документы:
ГОСТ 12.1.002-84 ССБТ. Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах.
СанПиН 2.2.4.1191-03 ЭМП в производственных условиях.
ГОСТ 12.1.006-84* ССБТ. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля.
Нормирование ЭМП
1. промышленная частота f = 3–300 Гц
(ГОСТ 12.1.002-84 и СанПиН 2.2.4.1191-03)
время фактического пребывания: = (Е )
Пребывание в ЭП при напряженности:
≤5 кВ/м допускается в течение всего рабочего дня.
5кВ/м 50
E
2
20кВ/м При напряженности >25 кВ/м
без применения средств защиты пребывание не допускается 2. диапазон радиочастот f = 60 кГц–300 МГц (ВЧ и УВЧ) (ГОСТ 12.1.006-84* и СанПиН 2.2.4.1191-03) напряженность электрического и магнитного поля: E
доп
ЭН Е
H
доп
ЭН H
ЭН
Е
, ЭН
Н
, – предельно допустимые значения энергетической нагрузки по электрической и магнитной составляющей поля, [(В/м)2
·ч] и [(А/м)2
·ч] задаются таблично в зависимости от частоты. 3.
диапазон радиочастот f = 300
МГц–300 ГГц (СВЧ) допустимая плотность потока энергии q
ЭН q
доп
ЭНq
– предельно допустимые значение энергетической нагрузки по ППЭ [(Вт/м)2
·ч] ЭНq
=2 (Вт/м)2
·ч Независимо от времени воздействия за рабочую смену величина q
не должна превышать 10 Вт/м2
обучение и стажировка для работы с источниками ЭМП;
не допуск к работе с источниками ЭМП лиц моложе 18 лет и беременных женщин;
медосмотры (предварительные при поступлении на работу и периодические)
регламентированное техническое обслуживание установок (периодические осмотры, график ремонта оборудования);
регламентированный режим труда (ограничение времени нахождения в зоне воздействия - защита временем);
доп. отпуска, сокращенный рабочий день
План урока
Нормирование ЭМП
Организационные меры защиты
Электромагнитное поле.
Опыты Фарадея и гипотеза Максвелла
Электромагнитное поле
Электромагнитное поле
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ВОЛНА представляют собой систему порождающих друг друга и распространяющихся в пространстве переменных электрического и магнитного полей.
Колебания электрических зарядов сопровождаются электромагнитным излучением, имеющим частоту, равную частоте колебаний зарядов.
Свойства электромагнитных волн
ШКАЛА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН
Радиоволны
Инфракрасное излучение
Свет – видимое излучение
ФОТОСИНТЕЗ
Невидимое глазом электромагнитное излучение с длиной волны меньше, чем у фиолетового света, называют ультрафиолетовым излучением (УФ).. Ультрафиолетовые излучение способно убивать болезнетворных бактерий, поэтому его широко применяют а медицине. Ультрафиолетовое излучение в составе солнечного света вызывает биологические процессы, приводящие к потемнению кожи человека – загару. В качестве источников ультрафиолетового излучения в медицине используются газоразрядные лампы. Трубки таких ламп изготовляют из кварца, прозрачного для ультрафиолетовых лучей; поэтому эти лампы называют кварцевыми лампами.
Рентгеновские лучи (Ри)
Рентгеновские луч
Закрепление материала
Закрепление материала
Домашнее задание