¿Qué fórmula se puede utilizar para determinar el flujo magnético? Inducción electromagnética

La regla mano derecha o cardán:

Dirección líneas ley campo magnético y la dirección de la corriente que lo crea están relacionados regla conocida mano derecha o cardán, que fue presentado por D. Maxwell y está ilustrado por las siguientes figuras:

Pocas personas saben que un cardán es una herramienta para perforar y perforar agujeros en un árbol. Por lo tanto, es más comprensible llamar a esta regla la regla de un tornillo, tornillo o sacacorchos. Sin embargo, agarrar el cable como se muestra a veces es potencialmente mortal.

Inducción magnética B:

Inducción magnética- es la principal característica fundamental del campo magnético, similar al vector de la intensidad del campo eléctrico E. El vector de inducción magnética es siempre tangencial a la línea magnética y muestra su dirección y fuerza. La unidad de inducción magnética en B = 1T se toma como inducción magnética campo uniforme, en el que en una sección de un conductor con una longitud de l= 1 m, con una corriente en I= 1 A, la fuerza máxima en amperios actúa desde el campo - F= 1 H. La dirección de la fuerza en amperios está determinada por la regla de la mano izquierda. En el sistema CGS, la inducción magnética del campo se mide en gauss (G), en el sistema SI, en tesla (T).

Intensidad del campo magnético H:

Otra característica del campo magnético es tensión, que es análogo al vector de desplazamiento eléctrico D en electrostática. Determinado por la fórmula:

La intensidad del campo magnético es una cantidad vectorial, es una característica cuantitativa del campo magnético y no depende de propiedades magnéticas Miércoles. En el sistema CGS, la intensidad del campo magnético se mide en oersteds (Oe), en el sistema SI, en amperios por metro (A / m).

Flujo magnético Ф:

Flujo magnético Ф - escalar cantidad física, caracterizando el número de líneas de inducción magnética que penetran en el circuito cerrado. Consideremos un caso especial. V campo magnético uniforme, cuyo módulo del vector de inducción es igual a ∣В ∣, se coloca circuito cerrado planoárea S. Normal n al plano del contorno forma un ángulo α con la dirección del vector de inducción magnética B. El flujo magnético a través de la superficie se llama valor de Ф, determinado por la relación:

En el caso general, el flujo magnético se define como la integral del vector de inducción magnética B a través de la superficie finita S.

Cabe señalar que el flujo magnético a través de cualquier superficie cerrada es cero(Teorema de Gauss para campos magnéticos). Esto significa que las líneas de fuerza del campo magnético no se rompen en ninguna parte, es decir el campo magnético tiene una naturaleza de vórtice, y también que es imposible que existan cargas magnéticas que crearían un campo magnético de la misma manera que las cargas eléctricas crean campo eléctrico... En SI, la unidad de flujo magnético es Weber (Wb), en el sistema CGS - Maxwell (Mks); 1 Wb = 10 8 Mks.

Definición de inductancia:

La inductancia es el coeficiente de proporcionalidad entre la corriente eléctrica que fluye en cualquier circuito cerrado y el flujo magnético creado por esta corriente a través de la superficie, cuyo borde es este circuito.

De lo contrario, la inductancia es el coeficiente de proporcionalidad en la fórmula de autoinducción.

En unidades SI, la inductancia se mide en Henry (H). El circuito tiene una inductancia de un henry, si, cuando la corriente cambia en un amperio por segundo, EMF de autoinducción en un voltio.

El término "inductancia" fue acuñado por Oliver Heaviside, un científico autodidacta inglés, en 1886. En pocas palabras, la inductancia es la propiedad de un conductor portador de corriente para almacenar energía en un campo magnético, equivalente a la capacitancia de un campo eléctrico. No depende de la magnitud de la corriente, sino solo de la forma y el tamaño del conductor portador de corriente. Para aumentar la inductancia, el conductor se enrolla en bobinas, cuyo cálculo se dedica al programa

Usando líneas de fuerza, no solo puede mostrar la dirección del campo magnético, sino también caracterizar la magnitud de su inducción.

Acordamos trazar líneas de fuerza de tal manera que a través de 1 cm² del sitio, perpendicular al vector de inducción en cierto punto, hubiera un número de líneas igual al campo de inducción en ese punto.

En el lugar donde la inducción del campo sea mayor, las líneas de fuerza serán más densas. Y, a la inversa, donde la inducción de campo es menor, las líneas de campo también son menos comunes.

Un campo magnético con la misma inducción en todos los puntos se denomina campo uniforme. Gráficamente, un campo magnético uniforme se representa mediante líneas de fuerza, que están igualmente espaciadas entre sí.

Un ejemplo de un campo uniforme es el campo dentro de un solenoide largo, así como el campo entre piezas polares de electroimán planas paralelas y poco espaciadas.

El producto de la inducción del campo magnético que penetra en un circuito dado por el área del circuito se llama flujo magnético de inducción magnética, o simplemente flujo magnético.

La definición de la misma fue dada y sus propiedades fueron estudiadas por el científico-físico inglés Faraday. Descubrió que este concepto permite una mirada más profunda a la naturaleza única de los fenómenos eléctricos y magnéticos.

Denotando el flujo magnético con la letra Ф, el área del contorno S y el ángulo entre la dirección del vector de inducción B y la normal n al área del contorno α, podemos escribir la siguiente igualdad:

Ф = В S cos α.

El flujo magnético es escalar.

Dado que la densidad de las líneas de fuerza de un campo magnético arbitrario es igual a su inducción, el flujo magnético es igual al número total de líneas de fuerza que penetran en este circuito.

Con un cambio en el campo, el flujo magnético que impregna el circuito también cambia: con un aumento en el campo, aumenta, con un debilitamiento, disminuye.

La unidad de flujo magnético en es el flujo que permea un área de 1 m², ubicado en un campo magnético uniforme, con una inducción de 1 Wb / m², y ubicado perpendicular al vector de inducción. Tal unidad se llama weber:

1 Wb = 1 Wb / m² ˖ 1 m².

El flujo magnético cambiante genera un campo eléctrico con líneas de fuerza cerradas (campo eléctrico de vórtice). Tal campo se manifiesta en el conductor como la acción de fuerzas extrañas. Este fenómeno se llama inducción electromagnética, y la fuerza electromotriz que surge en este caso se llama EMF de inducción.

Además, cabe señalar que el flujo magnético permite caracterizar todo el imán como un todo (o cualquier otra fuente del campo magnético). Por tanto, si permite caracterizar su acción en cualquier punto, entonces el flujo magnético lo es por completo. Es decir, podemos decir que este es el segundo en importancia. Y esto significa que si la inducción magnética actúa como una fuerza característica del campo magnético, entonces el flujo magnético es su característica energética.

Volviendo a los experimentos, también podemos decir que cada vuelta de la bobina se puede imaginar como una vuelta cerrada tomada por separado. El mismo circuito por el que pasará el flujo magnético del vector de inducción magnética. En este caso, la inducción electricidad... Por tanto, bajo la influencia de un flujo magnético se forma un campo eléctrico en un conductor cerrado. Y luego este campo eléctrico forma una corriente eléctrica.

Vector de flujo de inducción magnética V (flujo magnético) a través de una pequeña superficie con un área dS se llama una cantidad física escalar igual a

Aquí, es el vector unitario normal al área dS, Posada- proyección vectorial V a la dirección de la normal, es el ángulo entre los vectores V y norte (figura 6.28).

Arroz. 6.28. Flujo del vector de inducción magnética a través de la almohadilla

Flujo magnético Ф B a través de una superficie cerrada arbitraria S es igual a

La ausencia de cargas magnéticas en la naturaleza lleva al hecho de que las líneas del vector V no tienen principio ni fin. Por tanto, el flujo del vector V a través de una superficie cerrada debe ser cero. Por lo tanto, para cualquier campo magnético y una superficie cerrada arbitraria S la condición está satisfecha

La fórmula (6.28) expresa Ostrogradsky - teorema de Gauss para el vector :

Destacamos de nuevo: este teorema es una expresión matemática del hecho de que no hay cargas magnéticas, en el que las líneas de inducción magnética comenzarían y terminarían, como era el caso en el caso de una intensidad de campo eléctrico mi cargos puntuales.

Esta propiedad distingue esencialmente un campo magnético de uno eléctrico. Las líneas de inducción magnética están cerradas, por lo que el número de líneas que entran en un cierto volumen de espacio es igual al número de líneas que salen de este volumen. Si los flujos entrantes se toman con un signo y los salientes con otro, entonces el flujo total del vector de inducción magnética a través de la superficie cerrada será igual a cero.

Arroz. 6.29. W. Weber (1804-1891) - físico alemán

La diferencia entre un campo magnético y un campo electrostático también se manifiesta en el valor de la cantidad, que llamamos circulación- integral de un campo vectorial a lo largo de un camino cerrado. En electrostática, la integral es igual a cero

tomado a lo largo de un contorno cerrado arbitrario. Tiene que ver con la potencialidad campo electrostático, es decir, con el hecho de que el trabajo de mover una carga en un campo electrostático no depende del camino, sino solo de la posición de los puntos inicial y final.

Veamos cómo están las cosas con un valor similar para un campo magnético. Tomamos un circuito cerrado, cubriendo la corriente directa, y calculamos la circulación del vector V , es decir

Como se obtuvo anteriormente, la inducción magnética creada por un conductor recto con una corriente a distancia R del conductor es igual a

Consideremos el caso en el que el contorno que cubre la corriente continua se encuentra en el plano perpendicular a la corriente y es un círculo con el radio R centrado en el conductor. En este caso, la circulación del vector V a lo largo de este círculo es

Se puede demostrar que el resultado de la circulación del vector de inducción magnética no cambia con la deformación continua del contorno, si durante esta deformación el contorno no se cruza con las líneas de corriente. Entonces, en virtud del principio de superposición, la circulación del vector de inducción magnética a lo largo de una trayectoria que cubre varias corrientes es proporcional a su suma algebraica (figura 6.30).

Arroz. 6.30. Lazo cerrado (L) con una dirección de derivación predeterminada.
Se muestran las corrientes I 1, I 2 e I 3, creando un campo magnético.
La contribución a la circulación del campo magnético a lo largo del contorno (L) se realiza solo por las corrientes I 2 e I 3

Si el circuito seleccionado no cubre las corrientes, entonces la circulación a través de él es cero.

Al calcular la suma algebraica de corrientes, se debe tener en cuenta el signo de la corriente: consideraremos la corriente como positiva, cuya dirección está relacionada con la dirección del bucle por la regla del tornillo derecho. Por ejemplo, la contribución actual I 2 a la circulación es negativa y la contribución actual I 3 - positivo (Fig. 6.18). Usando la proporción

entre amperaje I a través de cualquier superficie cerrada S y densidad de corriente para la circulación del vector V puede ser escrito

donde S- cualquier superficie cerrada basada en este contorno L.

Tales campos se llaman vórtice... Por tanto, no se puede introducir el potencial para el campo magnético, como se hizo para el campo eléctrico de cargas puntuales. La diferencia entre los campos de potencial y vórtice se puede representar más claramente mediante el patrón de las líneas de fuerza. Las líneas de fuerza del campo electrostático son como erizos: comienzan y terminan con cargas (o van al infinito). Las líneas de fuerza del campo magnético nunca se parecen a los "erizos": siempre están cerradas y abrazan las corrientes actuales.

Para ilustrar la aplicación del teorema de la circulación, encontremos por otro método el campo magnético ya conocido de un solenoide infinito. Tome un contorno rectangular 1-2-3-4 (Fig. 6.31) y calcule la circulación del vector V a lo largo de este contorno

Arroz. 6.31. Aplicación del teorema de circulación B a la determinación del campo magnético de un solenoide

La segunda y cuarta integrales son iguales a cero debido a la perpendicularidad de los vectores y

Reproducimos el resultado (6.20) sin integrar los campos magnéticos de los bucles individuales.

El resultado obtenido (6.35) puede usarse para encontrar el campo magnético de un solenoide toroidal delgado (Figura 6.32).

Arroz. 6.32. Bobina toroidal: Las líneas de inducción magnética están cerradas dentro de la bobina y son círculos concéntricos. Están dirigidos de manera que mirando a lo largo de ellos, veamos la corriente en los giros, circulando en sentido horario. Una de las líneas de inducción de algún radio r 1 ≤ r< r 2 изображена на рисунке

Flujo magnético (flujo de líneas de inducción magnética) a través del contorno es numéricamente igual al producto del módulo del vector de inducción magnética por el área delimitada por el contorno y por el coseno del ángulo entre la dirección del vector de inducción magnética y la normal a la superficie delimitada por este contorno.

La fórmula para el trabajo de la fuerza en amperios cuando un conductor recto con corriente constante se mueve en un campo magnético uniforme.

Por lo tanto, el trabajo de la fuerza en amperios se puede expresar en términos de la corriente en el conductor que se mueve y el cambio en el flujo magnético a través del circuito en el que se incluye este conductor:

Inductancia del circuito.

Inductancia - físico un valor numéricamente igual al EMF de autoinducción que surge en el circuito cuando la intensidad de la corriente cambia en 1 amperio en 1 segundo.
Además, la inductancia se puede calcular usando la fórmula:

donde Ф es el flujo magnético a través del circuito, I es la corriente en el circuito.

Unidades SI de inductancia:

La energía del campo magnético.

El campo magnético tiene energía. Así como hay una reserva en un condensador cargado energía eléctrica, en la bobina, por cuyas espiras fluye la corriente, hay una reserva de energía magnética.

Inducción electromagnética.

Inducción electromagnética - el fenómeno de la aparición de una corriente eléctrica en un circuito cerrado cuando cambia el flujo magnético que lo atraviesa.

Los experimentos de Faraday. Explicación de la inducción electromagnética.

Si traes imán permanente a la bobina o viceversa (Figura 3.1), entonces surgirá una corriente eléctrica en la bobina. Lo mismo sucede con dos bobinas poco espaciadas: si conecta una fuente de CA a una de las bobinas, también ocurrirá otra. corriente alterna, pero este efecto se manifiesta mejor si dos bobinas están conectadas con un núcleo

Según la definición de Faraday, lo siguiente es común a estos experimentos: si el flujo del vector de inducción, que penetra en un bucle conductor cerrado, cambia, entonces surge una corriente eléctrica en el bucle.

Este fenómeno se llama fenómeno inducción electromagnética , y la corriente - inducción. En este caso, el fenómeno es completamente independiente del método de cambio del flujo del vector de inducción magnética.

Fórmula emf inducción electromagnética.

Inducción EMF en un bucle cerrado es directamente proporcional a la tasa de cambio del flujo magnético a través del área delimitada por este bucle.

La regla de Lenz.

La regla de Lenz

Surgiendo en un circuito cerrado corriente de inducción con su campo magnético contrarresta el cambio en el flujo magnético por el que es causado.

Autoinducción, su explicación.

Autoinducción- el fenómeno de inducción EMF en un circuito eléctrico como resultado de un cambio en la intensidad de la corriente.

Cerrando el circuito
Cuando está cerrado en un circuito eléctrico, aumenta una corriente, lo que provoca un aumento en el flujo magnético en la bobina, aparece un campo eléctrico de vórtice, dirigido contra la corriente, es decir. El EMF de autoinducción surge en la bobina, lo que evita el crecimiento de corriente en el circuito (el campo de vórtice ralentiza los electrones).
Como resultado, L1 se enciende más tarde que L2.

Circuito abierto
Cuando se abre el circuito eléctrico, la corriente disminuye, se produce una disminución en el caudal en la bobina, aparece un campo eléctrico de vórtice, dirigido como una corriente (que tiende a mantener la misma intensidad de la corriente), es decir. Aparece EMF de autoinducción en la bobina, que mantiene la corriente en el circuito.
Como resultado, A parpadea intensamente cuando se apaga.

En ingeniería eléctrica, el fenómeno de la autoinducción se manifiesta cuando el circuito se cierra (la corriente eléctrica aumenta gradualmente) y cuando se abre el circuito (la corriente eléctrica no desaparece inmediatamente).

Fórmula emf autoinducción.

El EMF de autoinducción evita el aumento de la corriente cuando se enciende el circuito y la disminución de la corriente cuando se abre el circuito.

Las disposiciones primera y segunda de la teoría. campo electromagnetico Maxwell.

1. Cualquier campo eléctrico desplazado genera un campo magnético de vórtice. El campo eléctrico alterno fue nombrado por Maxwell porque, como una corriente ordinaria, induce un campo magnético. Un campo magnético de vórtice se genera tanto por las corrientes de conducción Ipr (cargas eléctricas en movimiento) como por las corrientes de desplazamiento (desplazadas campo eléctrico MI).

Primera ecuación de Maxwell

2. Cualquier campo magnético desplazado genera un vórtice eléctrico (la ley básica de la inducción electromagnética).

Segunda ecuación de Maxwell:

Radiación electromagnética.

Ondas electromagnéticas, radiación electromagnética.- perturbación (cambio de estado) del campo electromagnético que se propaga en el espacio.

3.1. Ola son vibraciones que se propagan en el espacio a lo largo del tiempo.
Ondas mecánicas sólo puede extenderse en cualquier medio (sustancia): en un gas, en un líquido, en un sólido. La fuente de ondas son los cuerpos oscilantes, que crean una deformación del medio en el espacio circundante. Una condición necesaria para la aparición de ondas elásticas es la aparición en el momento de la perturbación del medio de las fuerzas que le impiden, en particular, la elasticidad. Tienden a acercar las partículas vecinas cuando divergen y las alejan unas de otras en el momento de la aproximación. Las fuerzas elásticas que actúan sobre partículas alejadas de la fuente de perturbación comienzan a desequilibrarlas. Ondas longitudinales son característicos sólo de medios gaseosos y líquidos, pero transverso- también a los sólidos: la razón de esto es que las partículas que componen estos medios pueden moverse libremente, ya que no están fijadas rígidamente, a diferencia de sólidos... En consecuencia, las vibraciones laterales son fundamentalmente imposibles.

Las ondas longitudinales surgen cuando las partículas del medio vibran, orientándose a lo largo del vector de propagación de la perturbación. Las ondas de corte se propagan en la dirección perpendicular al vector de impacto. En resumen: si en un medio la deformación provocada por la perturbación se manifiesta en forma de cortante, tracción y compresión, entonces estamos hablando de un sólido, para el cual tanto longitudinal como ondas de corte... Si la apariencia de un cambio es imposible, entonces el entorno puede ser cualquiera.

Cada onda se propaga a una cierta velocidad. Bajo velocidad de onda comprender la velocidad de propagación de la perturbación. Dado que la velocidad de la onda es un valor constante (para un medio dado), la distancia recorrida por la onda es igual al producto de la velocidad por el tiempo de su propagación. Por lo tanto, para encontrar la longitud de onda, la velocidad de la onda debe multiplicarse por el período de oscilaciones en ella:

Longitud de onda - la distancia entre dos puntos más cercanos entre sí en el espacio, en la que las oscilaciones ocurren en la misma fase. La longitud de onda corresponde al período espacial de la onda, es decir, la distancia que "pasa" un punto con fase constante en un intervalo de tiempo igual al período de oscilaciones, por lo tanto

Número de onda(también llamado frecuencia espacial) es la razón 2 π radianes a longitud de onda: el análogo espacial de la frecuencia circular.

Definición: el número de onda k es la tasa de crecimiento de la fase de onda φ por coordenada espacial.

3.2. Onda plana - una ola, cuyo frente tiene forma de avión.

El frente de onda plano tiene un tamaño ilimitado, el vector de velocidad de fase es perpendicular al frente. Una onda plana es una solución particular de la ecuación de onda y modelo conveniente: tal onda no existe en la naturaleza, ya que el frente de una onda plana comienza en y termina en, lo cual, obviamente, no puede ser.

La ecuación de cualquier onda es la solución. ecuación diferencial llamado ola. La ecuación de onda para la función se escribe como:

donde

· - operador de Laplace;

· - la función requerida;

· - radio del vector del punto requerido;

· - velocidad de las olas;

· - hora.

Superficie de onda - lugar geométrico de puntos que experimentan perturbación de la coordenada generalizada en la misma fase. Un caso especial de superficie de onda es un frente de onda.

A) Onda plana Es una onda, cuyas superficies de onda son un conjunto de planos paralelos entre sí.

B) Onda esférica Es una onda, cuyas superficies de onda son una colección de esferas concéntricas.

Rayo- línea, superficie normal y ondulada. La dirección de propagación de las ondas se entiende como la dirección de los rayos. Si el medio de propagación de la onda es homogéneo e isótropo, los rayos son rectos (y, si la onda es plana, paralela).

El concepto de rayo en física se suele utilizar solo en óptica geométrica y acústica, ya que cuando aparecen efectos que no se estudian en estas direcciones se pierde el significado del concepto de rayo.

3.3. Características energéticas de la ola.

El medio en el que se propaga la onda tiene energía mecánica, que consta de energías movimiento oscilatorio todas sus partículas. La energía de una partícula con masa m 0 se calcula mediante la fórmula: E 0 = m 0 Α 2 ω 2/2. La unidad de volumen del medio contiene n = pags/ m 0 partículas es la densidad del medio). Por lo tanto, una unidad de volumen del medio tiene energía w p = nЕ 0 = ρ Α 2 ω 2 /2.

Densidad de energía aparente(W p) - la energía del movimiento vibratorio de las partículas del medio, contenidas en una unidad de su volumen:

Flujo de energía(Ф) - valor, igual energía transportado por una onda a través de una superficie dada por unidad de tiempo:

Intensidad de onda o densidad de flujo de energía(I) es una cantidad igual al flujo de energía transportado por la onda a través de una unidad de área perpendicular a la dirección de propagación de la onda:

3.4. Onda electromagnética

Onda electromagnética- el proceso de propagación de un campo electromagnético en el espacio.

Condición de ocurrencia ondas electromagnéticas... Los cambios en el campo magnético ocurren cuando cambia la corriente en el conductor, y la corriente en el conductor cambia cuando cambia la velocidad del movimiento. cargas eléctricas en él, es decir, cuando las cargas se mueven con aceleración. En consecuencia, las ondas electromagnéticas deberían surgir con el movimiento acelerado de las cargas eléctricas. A una tasa de carga de cero, solo existe un campo eléctrico. En velocidad constante carga, surge un campo electromagnético. Con el movimiento acelerado de la carga, se emite una onda electromagnética, que se propaga en el espacio con una velocidad finita.

Las ondas electromagnéticas se propagan en la materia a una velocidad finita. Aquí ε y μ son las permeabilidades dieléctricas y magnéticas de la sustancia, ε 0 y μ 0 son las constantes eléctricas y magnéticas: ε 0 = 8.85419 · 10 –12 F / m, μ 0 = 1.25664 · 10 –6 H / m.

La velocidad de las ondas electromagnéticas en el vacío (ε = μ = 1):

Características principales La radiación electromagnética se considera frecuencia, longitud de onda y polarización. La longitud de onda depende de la velocidad de propagación de la radiación. La velocidad del grupo de propagación de la radiación electromagnética en el vacío es igual a la velocidad de la luz, en otros medios esta velocidad es menor.

La radiación electromagnética generalmente se divide en rangos de frecuencia (ver tabla). No hay transiciones bruscas entre los rangos, a veces se superponen y los límites entre ellos son arbitrarios. Dado que la velocidad de propagación de la radiación es constante, la frecuencia de sus oscilaciones está rígidamente relacionada con la longitud de onda en el vacío.

Interferencia de ondas. Ondas coherentes. Condiciones para la coherencia de ondas.

Longitud del camino óptico (o.d.p.) de la luz. Relación de la diferencia p.p. ondas con una diferencia de fase de oscilaciones provocadas por ondas.

La amplitud de la oscilación resultante cuando interfieren dos ondas. Condiciones para los máximos y mínimos de la amplitud para la interferencia de dos ondas.

Franjas de interferencia y un patrón de interferencia en una pantalla plana iluminada por dos rendijas paralelas largas y estrechas: a) luz roja, b) luz blanca.

1) INTERFERENCIA DE ONDA- tal superposición de ondas en la que hay un tiempo estable en su amplificación mutua en algunos puntos del espacio y atenuación en otros, dependiendo de la relación entre las fases de estas ondas.

Las condiciones necesarias para observar la interferencia:

1) las ondas deben tener las mismas (o cercanas) frecuencias para que la imagen resultante de la superposición de ondas no cambie en el tiempo (o no cambie muy rápidamente, de modo que pueda registrarse en el tiempo);

2) las ondas deben ser unidireccionales (o tener una dirección cercana); dos ondas perpendiculares nunca interferirán (¡intente agregar dos sinusoides perpendiculares!). En otras palabras, las ondas agregadas deben tener los mismos vectores de onda (o casi direccionales).

Las ondas para las que se cumplen estas dos condiciones se denominan COHERENTE... La primera condición a veces se llama coherencia temporal, el segundo es coherencia espacial.

Considere, como ejemplo, el resultado de agregar dos sinusoides unidireccionales idénticos. Solo variaremos su cambio relativo. En otras palabras, agregamos dos ondas coherentes que difieren solo en las fases iniciales (o sus fuentes se desplazan entre sí o ambas juntas).

Si las sinusoides están ubicadas de manera que sus máximos (y mínimos) coincidan en el espacio, se producirá su mutua amplificación.

Si las sinusoides se desplazan entre sí en medio período, los máximos de una caerán sobre los mínimos de la otra; los sinusoides se destruirán entre sí, es decir, se producirá su mutuo debilitamiento.

Matemáticamente, se ve así. Agrega dos ondas:

aquí x 1 y x 2- la distancia desde las fuentes de las ondas hasta el punto en el espacio donde observamos el resultado de la superposición. La amplitud al cuadrado de la onda resultante (proporcional a la intensidad de la onda) viene dada por:

El máximo de esta expresión es 4A 2, mínimo - 0; todo depende de la diferencia entre las fases iniciales y de la denominada diferencia en las trayectorias de las ondas :

En un punto dado en el espacio, se observará un máximo de interferencia, a un mínimo de interferencia.

En nuestro ejemplo simple las fuentes de ondas y el punto en el espacio donde observamos la interferencia están en la misma línea recta; a lo largo de esta línea recta, el patrón de interferencia es el mismo para todos los puntos. Si alejamos el punto de observación de la línea recta que conecta las fuentes, nos encontraremos en una región del espacio donde el patrón de interferencia cambia de un punto a otro. En este caso, observaremos la interferencia de ondas con frecuencias iguales y vectores de ondas cercanos.

2) 1. La longitud del camino óptico es el producto de la longitud geométrica d del camino de una onda de luz en un medio dado por el índice de refracción absoluto de este medio n.

2. La diferencia de fase de dos ondas coherentes de una fuente, una de las cuales pasa la longitud de la trayectoria en un medio con un índice de refracción absoluto, y la otra, la longitud de la trayectoria en un medio con un índice de refracción absoluto:

donde ,, λ es la longitud de onda de la luz en el vacío.

3) La amplitud de la oscilación resultante depende de una cantidad llamada diferencia de trazo ondas.

Si la diferencia de trayectoria es igual a un número entero de ondas, las ondas llegan al punto en fase. Al sumarse, las ondas se refuerzan entre sí y dan una oscilación con doble amplitud.

Si la diferencia de trayectoria es igual a un número impar de medias ondas, entonces las ondas llegan al punto A en antifase. En este caso, se extinguen entre sí, la amplitud de la oscilación resultante es cero.

En otros puntos del espacio, hay un aumento o disminución parcial de la onda resultante.

4) la experiencia de Jung

En 1802, un científico inglés Thomas Jung montó un experimento en el que observó la interferencia de la luz. Luz de una rendija estrecha S, cayó sobre la pantalla con dos rendijas poco espaciadas S 1 y S 2... Al pasar a través de cada una de las ranuras, el haz de luz se expandió y, en una pantalla blanca, los rayos de luz que pasaron a través de las ranuras S 1 y S 2 superpuestos. En el área de haces de luz superpuestos, se observó un patrón de interferencia en forma de rayas alternas claras y oscuras.

Interferencia de luz de fuentes de luz convencionales.

Interferencia de luz encendida película delgada... Condiciones para máximos y mínimos de interferencia de luz en una película en luz reflejada y transmitida.

Franjas de interferencia de igual espesor y franjas de interferencia de igual inclinación.

1) El fenómeno de interferencia se observa en una fina capa de líquidos inmiscibles (queroseno o aceite en la superficie del agua), en pompas de jabón, gasolina, en las alas de las mariposas, en colores que empañan, etc.

2) La interferencia se produce cuando el haz de luz original se divide en dos haces a medida que pasa a través de una película delgada, por ejemplo, una película aplicada a la superficie de lentes en lentes iluminadas. Un rayo de luz, que atraviesa una película gruesa, se reflejará dos veces, desde sus superficies internas y externas. Los rayos reflejados tendrán una diferencia de fase constante igual al doble del espesor de la película, por lo que los rayos se vuelven coherentes e interferirán. La extinción completa de los rayos ocurrirá en, donde está la longitud de onda. Si nm, entonces el espesor de la película es 550: 4 = 137,5 nm.

FLUJO MAGNÉTICO

FLUJO MAGNÉTICO(símbolo F), una medida de la fuerza y ​​extensión del CAMPO MAGNÉTICO. El flujo a través del área A en ángulo recto con el mismo campo magnético es Ф = mHA, donde m es la PERMEABILIDAD magnética del medio y H es la intensidad del campo magnético. La densidad de flujo magnético es el flujo por unidad de área (símbolo B), que es igual a H. Un cambio en el flujo magnético a través de un conductor eléctrico induce una FUERZA DE MOVIMIENTO ELÉCTRICA.


Diccionario enciclopédico científico y técnico.

Vea qué es "FLUJO MAGNÉTICO" en otros diccionarios:

    El flujo del vector de inducción magnética B a través de cualquier superficie. El flujo magnético a través de un área pequeña dS, dentro de la cual el vector В no cambia, es igual a dФ = ВndS, donde Bn es la proyección del vector sobre la normal al área dS. Flujo magnético F a través del final ... ... Grande diccionario enciclopédico

    - (flujo de inducción magnética), flujo Ф del vector magn. inducción B a c. l. superficie. M. p. DФ a través de un área pequeña dS, dentro del vector de enjambre B se puede considerar sin cambios, expresado por el producto del tamaño del área y la proyección Bn del vector por ... ... Enciclopedia física

    flujo magnético- Un valor escalar igual al flujo de inducción magnética. [GOST R 52002 2003] flujo magnético El flujo de inducción magnética a través de una superficie perpendicular al campo magnético, definido como el producto de la inducción magnética en un punto dado por el área ... ... Guía del traductor técnico

    FLUJO MAGNÉTICO es el flujo Ф del vector de inducción magnética (ver (5)) В a través de la superficie S, normal al vector В en un campo magnético uniforme. La unidad de flujo magnético en SI (ver) ... Gran Enciclopedia Politécnica

    Valor que caracteriza el efecto magnético sobre una superficie determinada. LM se mide por el número de líneas magnéticas de fuerza que atraviesan una superficie determinada. Diccionario técnico ferroviario. M.: Transporte estatal ... ... Diccionario técnico ferroviario

    Flujo magnético- valor escalar igual al flujo de inducción magnética ... Fuente: INGENIERÍA ELÉCTRICA. TÉRMINOS Y DEFINICIONES DE CONCEPTOS BÁSICOS. GOST R 52002 2003 (aprobado por la Resolución de la Norma Estatal de la Federación de Rusia de 09.01.2003 N 3 st) ... Terminología oficial

    El flujo del vector de inducción magnética B a través de cualquier superficie. El flujo magnético a través de un área pequeña dS, dentro de la cual el vector B no cambia, es igual a dФ = BndS, donde Bn es la proyección del vector sobre la normal al área dS. Flujo magnético F a través del final ... ... diccionario enciclopédico

    Electrodinámica clásica ... Wikipedia

    flujo magnético-, flujo de inducción magnética flujo del vector de inducción magnética a través de cualquier superficie. Para una superficie cerrada, el flujo magnético total es cero, lo que refleja la naturaleza solenoidal del campo magnético, es decir, la ausencia en la naturaleza ... Diccionario enciclopédico de metalurgia

    Flujo magnético- 12. Flujo magnético Flujo de inducción magnética Fuente: GOST 19880 74: Ingeniería eléctrica. Conceptos básicos. Términos y definiciones documento original 12 magnético en ... Diccionario-libro de referencia de términos de documentación normativa y técnica

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