Лучшие школы, лагеря, ВУЗы за рубежом

Глава 2. Электромагнитные колебания и волны

Задачи с решениямиЗадачи с решениямиВключить/Выключить фоновую музыкуВключить/Выключить звуки событий


Радиостанция излучает электромагнитную волну со средней мощностью Pср = 60 кВт. Предполагая, что излучение равномерно распределено по всем направлениям над поверхностью Земли (это предположение на самом деле далеко от реальности), определите амплитуды E0 и B0 электрического и магнитного полей на расстоянии R = 120 км от антенны.

Решение

Первым шагом при решении задачи является нахождение среднего значения Iср плотности потока электромагнитной энергии на расстоянии R от антенны. Для этого нужно окружить антенну воображаемой сферой радиуса R = 120 км. Площадь верхней полусферы S = 2πR2. Вся мощность, излучаемая антенной, проходит через эту поверхность, так что средняя мощность, проходящая через единицу площади, будет равна

Средняя плотность потока электромагнитной энергии связана с амплитудой E0 колебаний напряженности поля соотношением

где ε0 и μ0 – электрическая и магнитная постоянные соответственно. – скорость распространения электромагнитного излучения в вакууме. Отсюда

В бегущей электромагнитной волне электрическое и магнитное поля в любой точке пространства изменяются во времени прямо пропорционально друг другу. В вакууме

Такое же соотношение связывает амплитудные значения полей E0 и B0. Следовательно,

Следует обратить внимание на то, что электрическое поле волны оказалось сравнимым по масштабам с полями, которые обычно используются в лабораторных экспериментах; в то же время магнитное поле волны оказалось исключительно слабым.

Укажем для сравнения, что электрическое поле Земли EЗ порядка 102 В/м, а магнитное поле BЗ порядка 10–4 В/м. Таким образом, в условиях данной задачи    , а   



 1 из 2 




Главная   Онлайн учебники   База репетиторов России   Тренажеры по физике   Подготовка к ЕГЭ 2017 онлайн


Лучшие школы, лагеря, ВУЗы за рубежом
Смотрите также: Математика, Английский язык, Химия, Биология, Физика, География, Астрономия.
А также: online подготовка к ЕГЭ на College.ru, библиотека ЭОРов и обучающие программы на Multiring.ru.