Раздражение при возбуждении

H – вектор напряженности магнитного поля

Аксиальный вектор, определяющий (наряду с вектором магнитной индукции B), свойства макроскопического магнитного поля или определяет поле, создаваемое  внешними по отношению к данному  объему тела источниками.

[H]=[В/μ], где μ – магнитная проницаемость среды.

μ=μ₀*μ_r, где μ₀ – магнитная постоянная вакуума; μ_r – относительная магнитная проницаемость вещества

Установлено, что для вакуума  μ_r=1.

 

Классификация веществ  по магнитным свойствам

Магнетики бывают слабые и  сильные.

Название вещества Магнитные свойства	Диамагнетики	Парамагнетики	Ферромагнетики
μr	μr < 1	μr > 1	μr >> 1
Влияние на внешнее М.П.	Незначительно ослабляют	Незначительно усиливают	Существенно усиливают
Примеры веществ	H2O; Zn; Pb; Ag; Au	O2; Pt; Mn; Cr	Fe; Co; N

Ткани в основном диамагнитны (H₂O~80-90%). Имеется немного парамагнетиков/ Ферромагнетиков нет.

М.П. человека слабое.

 

Электромагнитная  индукция

1820 г – Эрстед открыл магнитное поле

Э.Т. à порождает М.П.

1931 г – Фарадей –  открыл электромагнитную индукцию (ЭМИ)

 

Явление возникновения Э.Т. в замкнутом проводящем контуре, при изменении магнитного потока, пронизывающего поверхность ограниченную контуром – называется электромагнитной индукцией, а возникающий Э.Т. – называют индукционный ток.

 

Изменение магнитного потока à порождает ЭДС индукции (ε_i)àвызывает движение электрических зарядов в магнитном проводящем контуре и возникает индукционный ток (J_i) àпорождает М.П. индукционного тока.

 

Основной закон  ЭМИ – это закон Фарадея-Ленца

ε_i= -dФ/dt = -Ф`

ЭДС индукции численно равна  скорости изменения магнитного потока, пронизывающего поверхность ограниченную контуром. Знак минус показывает, что магнитное поле индукционного тока всегда препятствует изменению магнитного потока, вызывающего этот ток.

 

Индуктотермия

Высокочастотное магнитное переменное поле. Бесконтактный метод. Тепловой эффект. Непрерывное действие.

q=U*J/V, где U=ε_i – правило Киргхофа

J=U/R=ε_i/R – закон Ома

V=S*l

q=ε_i*ε_i/RV = ε_i²/RV=ε_i * ε_i/RSl = ε_i² *S/ρSl= ε_i²/ρl

ε_i = -Ф`

Ф = B*S*cosα

α=0⁰ àcos0⁰=1

Предположим, что:

B=B_m*cosWt, где B – max значение вектора магнитной индукции; W – частота изменения М.П.

ε_i = -S*B_m*sinWT*W = S*B_m*W*sinWt

q= ε_i/RV

R=ρ*l/s

q=S²*B_m²*W²*sin²Wt/ρ*l*S*l = K*B_m²*W²*sin²Wt/ρ – удельное количество теплоты выделяющееся в тканях при индуктотермии.

K=S²/l² – коэффициент, зависящий от геометрических размеров нагреваемой ткани и от частоты.

Закон Джоуля-Ленца: Q=I²*U*t

 

Электромагнитные  колебания

 

Периодические или почти  периодические изменения силы тока, заряда и напряжения в электрической  цепи называют – электромагнитными колебаниями.

-свободные

-затухающие

 

ДУ вынужденных электромагнитных колебаний

      I                     U_R

  S  ε         U_L     U_C

ε – ЭДС

ε(t)=ε(t+nT)

ε = ε_m * sinW_ε *t, где ε_m – max значение ЭДС (амплитуда); W_ε – частота источника тока

Правило Киргхофа

U_R+U_C+U_L= ε

U_R = i_R

U_C = q/C

U_L = -ε_i

ε_i = -Ф

L=Ф/i àФ=L*i

ε_i =-L*i`

U_L = L*i`

iR+(q/c)+L_i` = ε_m * sinW_ε*t

L_i`+iR=(q/c) = ε_m * sinW_ε*t │:L

i`+i*(R/L)+(q/L*C) = ε<sub>m</sub>/L * sinW<sub>ε</sub>*t, где q – электрический заряд; i=q` - первая производная заряда по времени; i`=q`` - вторая производная заряда по времени; R/L=2βб где β – коэффициент затухания [с^-1]; 1/LС=W₀², где W₀ – собственная циклическая частота; ε_m/L=ε_L

q``+2β*q`+W₀² * q = ε_L * sinW_ε * t

 

Механические колебания	Электромагнитные  колебания
x – смещение тела от положения равновесия m – масса тела k – коэффициент жесткости [Н/м] r – коэффициент трения [кг/c] EКИН – mυ2/2 EПОТ – kx2/2	q – электрический заряд [Кл] L – индуктивность [Гц] 1/C; C – емкость конденсатора [Фарад] R – сопротивление [Ом] Энергия М.П. WМП = L*i2/2 Энергия Э.П.  WЭП = С*υ2/2 = q2/2С

 

Классификация электромагнитных колебаний

Вид колебаний	Электрическая схема	Д.У.	Решение Д.У.
Свободные незатухающие R=0 (нет сопротивления) ε =0 (нет источника тока)	UC+UL=0         C    L Конденсатор предварительно заряжен и отключен от источника  тока	q``+W02*q=0	q=qmax*sin(W0t+φ0) W0=√1/LC
Свободные затухающие R≠0 ε ≠0	UC+UR+UL = 0           R         C    L	q``+2βq`+W02*q=0	q=q0*e-βt * sin(WЗt+φ0) WЗ=√W02-β2
Вынужденные R≠0 ε ≠0	UC+UR+UL = ε         C    L            S            ε	q``+2βq`+W02q = ε*sinWε*t	q=Aε * sin(Wε t+φ0) Wε=√W02-2β2

 

Основные положения  теории Максвелла

1. Переменное М.П. порождает  в окружающем его пространстве  вихревое электронное поле.

2. Переменное Э.П. порождает  в окружающем его пространстве  вихревое М.П.

3. Связь м/у взаимнопорождающими друг друга переменным М.П. и Э.П. называют электромагнитным полем.

4. Процесс распределения  электромагнитного поля в пространстве  называют электромагнитной волной. Для волн E↑àhν↑

 

Основные  свойства электромагнитной волны:

1. В вакууме C=3*10⁸ м/с – скорость света в вакууме

2. В среде υ<C в n раз, где n – абсолютный показатель преломления среды.

υ=C/n; υ=C/√ε*μ

n=√ε*μ = √ε₀*ε_r*μ₀*μ_r

3. Электромагнитная волна характеризуется со стороны:

-Э.П: E – вектор напряженности Э.П.;

М.П: H – вектор направления М.П.

4. Электромагнитная волна поперечная

Вектора E┴H┴υ

5. Распространяется прямолинейно, способна отражаться, преломляться, поглощаться. Ей присущи явления дифракции, интерференции, дисперсии.