Физика [Д. В. Брилев] (pdf) читать постранично, страница - 10

данным о наблюдаемом токе , индуш1рован ­
ном дв ижущимися магнитами ,

и

по данным о создаваемом токами маг­

нитном поле, выявили, что она равна скорости света

(::=300000

км/с) .

Объяснив появле ни е инлукшюнноrо тока возникновением в~tхревого эле­
ктрического поля при любом изменении магюпного поля , Максвелл пред­
положил , что электр ическое поле обладает такими же свойствами: при л ю­
бом

изменении

электр ич еского

поля

в

окружающем

пространстве

возникает вихревое магнитное поле. Однажды начавшийся процесс взаим­
ного порождения магнитного и электр ич еского полей должен далее непре­

рывно продолжаться и захватывать все новые и новые области в окружаю-

В линиях электропередачи ис­
пользуется именно переменный
ток,

ток как при высоком на­

пряжении его можно переда­
вать на большие расстояния
с малыми потерRМи.

80

ФИЗИКА

шем п ростран стве. П роцесс распростране ни я пере м е нны х м а гнитн ого

L

и электр и ческого полей и есть электрома гнитная ВОJ1 н а.

Экспе р•t ментальным п одтвержде ни ем гип отезы М аксвелла яв илось

об н аруже ни е в

( 1857- 1894)

1887

году н еме ц ким ф и з и ком

Ге н рихо м

Гер цем

электромагни т н ых волн, •1 то означало п обеду электро­

R

магнит н ой ко н цепции. Гер ц уста н ов ил, что электро м аг ни т н ые вол­
н ы им еют свойства, аналоrи•1ные световым: преломле ни е, отраже­

ни е , интерфере н ц и ю, д ифрак ци ю,

п оля ри зац и ю, ту же скорость

рас п ростра н е н ия.

Электрома гнитная волна н е может воз ни кнуrь п ри постоянно м токе,
так как п ри этом из м е н ен и й магнитного поля не про и сходит. Также она не
может воз ни кнуrь в электростатич еском п оле, создаваемо м н е п одв ижн ы­

Рис.

53.

Переменный ток суще­

ствует в колебательном кон­

м ~t электр ич ески ми за ряда ми .

И нте н с и вные электрома гнитн ые волны воз ни кают в откр ытой це пи п ри
достаточ н о высокой частоте электр и ческих колеба ни й, доходящей до де­

туре с незатухающими (за счет
наличия источника питания)
:JЛектромагнитными калебани-

сятков мегагер ц и в ыш е.

Таким образом, основным услов и ем возникнове ни я электром агнитн ых
колебан и й является н ал и ч и е п ереме н ного тока. П еременным током назы­
вается ток, и зме н я ю щ и йся с теч е н ием време ни п о га рм о нич ес ко м у зако­

н у и существующий в колебатель н ом ко н туре, в котором электромагн ит­
ные колеба ни я н е затухают со време н е м .

Пери одом п еременного тока наз ы вается промежугок време ни , в те ч е ни е
которого вел ичи на тока (ил и н а п р яже н ия) совершает п ол н ое колеба ни е
и п р ини мает п режнее п о вел и чине и з н аку з н аче н~1 е.

Амплитудой п ереме нн ого тока н азывается м акс и мальное з н а ч ение, кото­
рое может и меть сила тока (ил и на п ряжен и е) в том ил и другом н ап раме­
нии .

гк:е~а~~~=.н~;~~~~
зующее какую-лнбо энерги ю
в электрическую.

Действующим (эффекп вным) з начен и ем сил ы тока

Н апрftмср.

1 наз ы вается сила по­

электромехан и ческ и й и1шук­

стоя нн ого тока , выделяю щего в п роводни ке за то же вре м я такое же кол и ­

uио нн ый ге н ератор п реобра­
зует меха н ическую энерги ю в

ч ество теплот ы , что и п ереме нны й ток:

1
где

Im-

электр ич ескую. Ос н ов н ые ч а­

Im

=

сти такого ге н ератора

..fi.'

ампл ~1 rуда га р мо н и ч ески х колебан ий . •

При

это

отн ос итель н ом

вращен ии якоря

ма гнитн ый

Действующее значение переменного напряжения
также в ,fi раз меньше его ам плиrудного значения

-

и ндуктор-магнит и якорь-об­

мотка.

u

U m:

вающ и й

и

п оток,

обмотку,

и ндуктора

прон изы­
п остоя нн о

изме н яется, •1то и при водит к

п оя вле ни ю в якоре ЭДС ин ­
дукuии .

П ереме нн ы й ток и с п ользует­
ся в электри•1еской сет и ж и ­

В це пи пе рем е нн ого тока, в отл ичи е от постоя нн ого то ка, су ществует

так называемое аКТ11вное сопротм:меиие

лых

домов,

промышле нн ых

n ред прят и й и т.д. О н

п ред­

R , которое при низких значе н и­

ставл я ет собой вы н ужде нн ые

ях ч астот ы п ере м е нн ого то ка практ и чески сов п адает с его электри ч еск и м

колебан ия , п ри кото ры х с ила

со п рот и ме н ием в це пи постоя нн ого тока. Акт ивн ое со п ротивл е н и е оп ­

тока и н а пряже ни е ме н яются

ределяется отнош ением мощности Р пере м енного тока н а участке элект­
рической цепи к квадраrу действующего значения силы тока 1 на этом

по

участке:

гар м о нич еско м у

зако н у.

Ч астота пром ы шле нн о го то­

ка в странах С НГ

- 50

Гц .

•

R=!_·
I'

Та ким об разом, мы м оже м н айти средн юю мощн ость н а участке це пи п е­
реме нн ого тока по формуле:

P= I' R .
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

81

И з-за