Введение. Если по проводу проходит переменный ток, то вокруг провода возникают переменные электрическое и магнитные поля

Если по проводу проходит переменный ток, то вокруг провода возникают переменные электрическое и магнитные поля, образующие вместе электромагнитное поле, представляющее собой особый вид материи.

Электромагнитное поле, движущееся в пространстве, иначе называется электромагнитной волной. Радиоволны являются именно такими электромагнитными волнами.

Раздельно друг от друга переменные электрическое и магнитное поля существовать не могут. Всякое изменение электрического поля вызывает появление переменного магнитного поля, и наоборот, всякое изменение магнитного поля вызывает появление переменного электрического поля.

Электромагнитное поле всегда движется в пространстве со скоростью, равной

n=

где: e и m - соответственно диэлектрическая и магнитная проницаемости среды, заполняющей данное пространство, а с – скорость распространения электромагнитного поля в безвоздушном пространстве, составляющая 300 000 км/сек. Для воздуха можно считать e = 1, m = 1 и тогда n = с.

Взаимная связь между переменными электрическим и магнитным полями объясняет причину движения электромагнитного поля в пространстве. Изменения электрического поля создают в окружающем пространстве магнитное поле, которое не остается постоянным, а меняется, так как меняется создавшее его электрическое поле. Но изменяющееся магнитное поле, в свою очередь, создает вокруг себя электрическое поле, которое тоже изменяется и создает опять магнитное поле и т.д. Таким образом, электромагнитное поле представляет колебательный процесс, захватывающий все новые части пространства.

При своем распространении электромагнитное поле теряет связь с проводом, вокруг которого оно первоначально создалось. Можно выключить ток в проводе, но электромагнитная волна будет продолжать свое движение в пространстве.

Электромагнитные волны несут с собой энергию, полученную от тока в проводе. Радиоволны распространяются от провода с переменным током во все стороны подобно лучам света, которые также являются одним из видов электромагнитных волн. Принято говорить, что провод с переменным током излучает электромагнитные волны в пространство. Эффективное излучение электромагнитных волн возможно только в случае, когда длина провода соизмерима с длинной волны. Низким частотам соответствуют очень длинные волны; например, переменному току электрической сети, имеющему частоту 50 Гц, соответствует длина волны 6000000 м, или 6000 км. Таким образом, излучение на этой частоте может быть эффективным только при длине провода в сотни и тысячи километров. Для получения мощного излучения и передачи электромагнитных волн на большие расстояния необходимо применять токи высокой частоты порядка сотен тысяч и миллионов Герц.