Совпадение фаз E и H?

Сообщение №8958 от Посетитель 13 февраля 2002 г. 09:06
Тема: Совпадение фаз E и H?

Кто знает? Какими опытами подтверждается совпадение фаз E и H в электромагнитной волне? Кто и когда проводил такие опыты?


Отклики на это сообщение:

> Кто знает? Какими опытами подтверждается совпадение фаз E и H в электромагнитной волне? Кто и когда проводил такие опыты?

Не знаю, но их можно провести самому, если есть
чувствительный осциллограф. Ко входу X присоединить обычную
двурогую антенну (или любые два прямых куска провода,
направленный в противоположные стороны).
Ко входу Y присоединить длинный тонкий стержень из
пермаллоя или другого магнитно-мягкого материала,
на который намотано много витков провода
(можно взять готовую магнитную антенну из ДВ или СВ-приемника).
По форме фигур Лиссажу узнать о сдвиге фаз между
НАПРЯЖЕНИЯМИ. А по формулам - между E и B.



> > Кто знает? Какими опытами подтверждается совпадение фаз E и H в электромагнитной волне? Кто и когда проводил такие опыты?

> Не знаю, но их можно провести самому, если есть
> чувствительный осциллограф. Ко входу X присоединить обычную
> двурогую антенну (или любые два прямых куска провода,
> направленный в противоположные стороны).
> Ко входу Y присоединить длинный тонкий стержень из
> пермаллоя или другого магнитно-мягкого материала,
> на который намотано много витков провода
> (можно взять готовую магнитную антенну из ДВ или СВ-приемника).
> По форме фигур Лиссажу узнать о сдвиге фаз между
> НАПРЯЖЕНИЯМИ. А по формулам - между E и B.

К сожалению всё не так просто. На какой частоте проводить измерение ? Как на этой частоте будут влиять параметры магнитной (соленоид) и электрической (рога) антенн на сдвиг фаз между измеряемой компонентой и напряжением на выходе антенны ? Как влияют на сдвиг фаз параметры кабеля, соединяющего антенну с осциллографом, параметры входной цепи осциллографа, и т.д. К тому же имеет значение в каком поле проводить измерения - в ближнем или в дальнем поле излучателя, например в ближнем поле имеется продольная компонента ЭМП. Т.е "в лоб" эту проблему решить довольно трудно. Однако тем не менее можно утверждать, что Е и М совпадают по фазе реально, т.к. измеренные параметры антенн, расчитываемых на основании уравнений Максвелла (а именно из них следует нулевой сдвиг фаз) соответсвуют заданным при расчёте.


>Однако тем не менее можно утверждать, что Е и М совпадают по фазе реально, т.к. измеренные параметры антенн, расчитываемых на основании уравнений Максвелла (а именно из них следует нулевой сдвиг фаз) соответсвуют заданным при расчёте.

Извините. Я не специалист в области антенн. Какие "измеренные параметры" Вы имеете ввиду?


> > Кто знает? Какими опытами подтверждается совпадение фаз E и H в электромагнитной волне? Кто и когда проводил такие опыты?

> Не знаю, но их можно провести самому, если есть
> чувствительный осциллограф. Ко входу X присоединить обычную
> двурогую антенну (или любые два прямых куска провода,
> направленный в противоположные стороны).
> Ко входу Y присоединить длинный тонкий стержень из
> пермаллоя или другого магнитно-мягкого материала,
> на который намотано много витков провода
> (можно взять готовую магнитную антенну из ДВ или СВ-приемника).
> По форме фигур Лиссажу узнать о сдвиге фаз между
> НАПРЯЖЕНИЯМИ. А по формулам - между E и B.

Спасибо за совет. То есть Вы хотите сказать, что не царское это дело проверять формулы. Я (Максвел) написал формулы, а вы уж там разбирайтесь.

Так я проделал предложенный Вами опыт. Получилось, что E и H сдвинуты по фазе на 90 градусов.



> Так я проделал предложенный Вами опыт. Получилось, что E и H сдвинуты по фазе на 90 градусов.


...подробностей?


> > Так я проделал предложенный Вами опыт. Получилось, что E и H сдвинуты по фазе на 90 градусов.

>
> ...подробностей?

Как посоветовал salavata, были взяты два металлических стержня для передающей антенны и два стержня для приемной, а также магнитная антенна - ферритовое кольцо с обмоткой. Приемная система из двух перпендикулярно расположенных стержневой и магнитной антенн находилась на расстоянии 5 метров от передающей антенны. Наблюдения проводились на двухлучевом осцилографе. На передающую антенну подавалось синусоидальное напряжение частотой 100 кгц.


> > > Так я проделал предложенный Вами опыт. Получилось, что E и H сдвинуты по фазе на 90 градусов.
> > ...подробностей?
> Как посоветовал salavata, были взяты два металлических стержня для передающей антенны и два стержня для приемной, а также магнитная антенна - ферритовое кольцо с обмоткой. Приемная система из двух перпендикулярно расположенных стержневой и магнитной антенн находилась на расстоянии 5 метров от передающей антенны. Наблюдения проводились на двухлучевом осцилографе. На передающую антенну подавалось синусоидальное напряжение частотой 100 кгц.

Блин! Теперь только дошло, почему у меня подобные опыты
не получались?
Я пытался регистрировать составляющие катушкой и датчиком
Холла. Сдвига фаз, естественно, не увидел, потому что и
первый и второй датчики реагировали на магнитную составляющую.


> Извините. Я не специалист в области антенн. Какие "измеренные параметры" Вы имеете ввиду?

Характеристика направленности антенны прежде всего, так как для сложных антенн она будет зависеть от сдвига фаз в алементах антенны (в том числе относительно поля излучённого другими элементами), ну и другие параметры, степень согласования антенны (КСВ, входное сопротивление и т.д.


> > > Так я проделал предложенный Вами опыт. Получилось, что E и H сдвинуты по фазе на 90 градусов.

> >
> > ...подробностей?

> Как посоветовал salavata, были взяты два металлических стержня для передающей антенны и два стержня для приемной, а также магнитная антенна - ферритовое кольцо с обмоткой. Приемная система из двух перпендикулярно расположенных стержневой и магнитной антенн находилась на расстоянии 5 метров от передающей антенны. Наблюдения проводились на двухлучевом осцилографе. На передающую антенну подавалось синусоидальное напряжение частотой 100 кгц.

Частота 100 кГц соответствует длине волны 3 км.
А волновая зона (где B и E синфазны) начинается на
расстоянии нескольких длин волн.
С другой стороны, весь принимающий прибор (вместе
с антеннами) должен умещаться в области с размером
меньше половины длины волны.
Кроме того, магнитная антенна для этого опыта должна быть
прямым стернем.



> Частота 100 кГц соответствует длине волны 3 км.
> А волновая зона (где B и E синфазны) начинается на
> расстоянии нескольких длин волн.

Следует ли из этого, что на некотором расстоянии от
излучателя В и Е распространяются не со скоростью С?
С разной скоростью? Почему?


Как раз его любимый вопрос:))
Да и я сам однажды, не помня теории, нарисовал ЭМВ где векторы Е и Н были сдвинуты на пи/2. Чисто интуитивно кажется удивительным теоретический результат...

Однако Максвелл есть Максвелл и телевизоры работают.

Р.Ы. Опыт Посетителя наверное содержал в себе ошибку.


Как раз его любимый вопрос:))
Да и я сам однажды, не помня теории, нарисовал ЭМВ где векторы Е и Н были сдвинуты на пи/2. Чисто интуитивно кажется удивительным теоретический результат...

Однако Максвелл есть Максвелл и телевизоры работают.

Р.Ы. Опыт Посетителя наверное содержал в себе ошибку.

Удивительно, что мы до сих пор обсуждаем, держа под вопросом, синфазность векторов Е и Н в электромагнитной волне, тогда, как в любом учебнике по физике (начиная от школьного за десятый класс, и включая Ландавшица) мы можем найти доказательство данного факта, строго вытекающего из уравнений Максвелла.
Неужели аудитория столь безграмотна?
Может уже пора задуматься над главным вопросом?
Как может распространяться такая волна?
Где механизм преобразования энергии, обязательный для любого волнового поцесса?
P.S.
По поводу "телевизоры работают".
Телевизору без разницы на сколько мы правильно понимаем физику процесса электромагнитизма.
Экспериментально обнаружен факт наличия волн с помощью устройства способного их принимать (антенна - вибратор Герца).
Далее, как все в технике, путем экспериментальных поисков и открытий частных эффектов, была создана система позволяющая использовать эти волны.
Инженеров не интересует тонкости физики процесса.
"Абы работало", а теории это дело теоретиков.
Телевизоры работают, но насколько оптимально?..
Без знания правильной теории ничего об этом сказать нельзя.

Группа Естественной Физики


> Кто знает? Какими опытами подтверждается совпадение фаз E и H в электромагнитной волне? Кто и когда проводил такие опыты?

Е бывает разное и фазы тоже.
Полный ответ есть здесь.

http://www.geocities.com/naturalphysics/a1/a1r.htm


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100