Điện từ trường là gì? Nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ

Điện từ trường là gì ? Đi cùng với nó là khái niệm sóng điện từ là gì ? Đây là câu hỏi vướng mắc và do dự của khá nhiều người. Để hiểu rõ hơn về điện từ trường là gì thì cùng theo dõi bài viết dưới đây để được bật mý nhé !

Điện từ trường

Các giả thuyết của Maxwell

a. Giả thuyết 1

• Mọi từ trường biến thiên theo thời hạn đều sẽ sinh ra điện trường xoáy .

• Điện trường xoáy là điện trường mà các đường sức sẽ bao quanh các đường cảm ứng từ.

  Bạn đang đọc: Điện từ trường là gì? Nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ

b. Giả thuyết 2

• Mọi điện trường biến thiên theo thời hạn đều sẽ sinh ra một từ trường biến thiên .
• Từ trường xoáy là từ trường trong đó những đường cảm ứng từ bao quanh những đường sức của điện trường .

Điện từ trường

• Phát minh của Maxwell dẫn đến Kết luận không hề có điện trường hoặc từ trường sống sót riêng không liên quan gì đến nhau, chúng trọn vẹn độc lập với nhau. Điện trường biến thiên nào cũng sinh ra từ trường biến thiên và tương tự như ngược lại .
• Điện từ trường là gì ? Là điện trường và từ trường là hai mặt bộc lộ khác nhau của một loại trường duy nhất .

Sự Viral tương tác điện từ

Giả sử tại 1 điểm O trong khoảng trống có 1 điện trường biến thiên E1 không tắt dần. Nó được sinh ra ở những điểm lân cận một từ trường xoáy là B1. Từ trường biến thiên B1 lại gây ra ở những điểm lân cận nó một điện trường biến thiên E2 và cứ thế lan rộng ra từ từ và ngày càng nhiều hơn. Điện từ trường được Viral trong khoảng trống ngày càng xa so với điểm O .

Kết luận: Tương tác điện thông qua điện từ trường phải tốn một khoảng thời gian lớn để truyền được từ điểm nọ đến điểm kia.

Sóng điện từ

Sóng điện từ

a. Sự hình thành sóng điện từ khi một điện tích điểm dao động điều hòa

Khi tại điểm O có một điện tích điểm giao động điều hòa với tần số f theo phương thẳng đứng. Từ đó nó tạo ra tại O một điện trường biến thiên sẽ điều hòa với tần số f. Điện trường này phát sinh ra một từ trường biến thiên điều hòa với tần số f .
Như vậy tại O lúc này sẽ hình thành một điện từ trường biến thiên điều hòa. Điện từ trường này Viral ở trong khoảng trống dưới dạng sóng và sóng đó được gọi là sóng điện từ .

b. Sóng điện từ

Sóng điện từ là quy trình truyền đi trong khoảng trống của điện từ trường biến thiên tuần hoàn trong khoảng trống theo thời hạn .

Tính chất của sóng điện từ

Sóng điện từ hoàn toàn có thể truyền được trong những môi trường tự nhiên vật chất và cả ngay trong chân không. Vận tốc truyền sóng điện từ trong chân không là lớn nhất và bằng tốc độ ánh sáng v = c = 3.108 m / s .
Tính chất chính của sóng điện từ là sóng ngang. Trong quy trình truyền sóng, tại một điểm bất kể ở trên phương truyền thì vectơ luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng .
Ở trong sóng điện từ, tại một điểm, điện trường và từ trường luôn giao động cùng pha với nhau .

Sóng vô tuyến

a. Khái niệm sóng vô tuyến

Sóng vô tuyến là sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài kilomet và được dùng phổ cập trong thông tin liên lạc vô tuyến .

b. Công thức tính bước sóng vô tuyến

Trong chân không : λ = vT với v = 3.108 m / s là vận tốc ánh sáng trong chân không .
Trong thiên nhiên và môi trường vật chất có chiết suất n thì λn = v. T trong đó v là vận tốc ánh sáng truyền trong môi trường tự nhiên có chiết suất n .

Phân loại và đặc thù của sóng vô tuyến

a. Phân loại sóng vô tuyến

b. Đặc điểm của các loại sóng vô tuyến

Tầng điện li: Là tầng khí quyển ở độ cao trung bình từ 80 – 800 km, có chứa nhiều hạt mang điện tích là các electron, ion dương và các ion âm.

Sóng dài: Có năng lượng nhỏ nên không thể truyền đi xa được. Do sóng dài ít bị nước hấp thụ nên được dùng trong thông tin liên lạc ở trên mặt đất và trong nước.

Sóng trung: Ban ngày sóng trung không truyền đi xa được do bị tần điện li hấp thụ mạnh. Còn ban đêm có thể truyền đi xa được do bị tần điện li phản xạ mạnh. Sóng trung hiện nay được dùng trong thông tin liên lạc vào ban đêm.

Sóng ngắn: Có năng lượng lớn, mặt đất phản xạ mạnh và bị tần điện li. Vì vậy từ một đài phát trên mặt đất, sóng ngắn có thể truyền tới mọi nơi ở trên mặt đất. Sóng ngắn hiện nay được dùng rộng rãi trong thông tin liên lạc trên mặt đất.

Sóng cực ngắn: Có năng lượng vô cùng lớn và không bị tần điện li phản xạ hay là hấp thụ. Hiện nay sóng cực ngắn được dùng trong thông tin vũ trụ.

Nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ

Các loại mạch giao động

a. Mạch dao động kín

Trong quy trình xê dịch điện từ diễn ra ở mạch giao động LC thì phần nhiều điện từ trường không bức xạ ra bên ngoài. Mạch giao động như vậy được gọi là mạch giao động kín .

b. Mạch dao động hở

Nếu tách hai bản cực của tụ điện C ra xa, đồng thời tách những vòng dây của cuộn cảm thì ta sẽ thấy vùng khoảng trống có điện trường biến thiên và từ trường biến thiên được lan rộng ra. Khi đó mạch giao động như vậy được gọi là mạch xê dịch hở .

c. Anten

Là một dạng xê dịch hở và được xem là công cụ bức xạ sóng điện từ .

Nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến

a. Nguyên tắc truyền thông tin

Có 4 nguyên tắc trong việc truyền thông tin bằng sóng vô tuyến là :

• Phải dùng những sóng vô tuyến có bước sóng ngắn nằm trong vùng những dải sóng vô tuyến. Những sóng vô tuyến dùng để truyền tải những thông tin được gọi là những sóng mang. Sóng mang là những sóng điện từ cao tần có bước sóng từ vài m đến vài trăm m .
• Phải biến điệu những sóng mang bằng cách :
  • Dùng micrô để biến xê dịch âm thành xê dịch điện được gọi là sóng âm tần .
  • Dùng mạch biến điệu để “ trộn ” sóng âm tần với sóng mang được gọi là biến điện sóng điện từ .
• Dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần ở nơi thu để đưa ra loa .
• Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ thì phải phải khuyếch đại chúng bằng những mạch khuyếch đại .

b. Sơ đồ khối của máy phát sóng vô tuyến đơn giản

c. Sơ đồ khối của máy thu sóng vô tuyến đơn giản

Trên đây là hàng loạt thông tin về điện từ trường, sóng điện từ là gì, nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ mà thietbikythuat muốn san sẻ tới bạn đọc. Hy vọng với những thông tin san sẻ ở bài viết giúp bạn đọc có thêm nhiều thông tin có ích !

Source: https://thomaygiat.com
Category : Kỹ Thuật Số