Elektromagnetické vlny a Maxwellovy rovnice Nejpoužívanější rovnice v historii lidstva

Maxwellovy rovnice Vektory E, B jsou navzájem kolmé a v tomto pořadí tvoří pravotočivou ortogonální soustavu. Jde o transverzální vlnění.

Elektromagnetické vlny 90% dění kolem nás

Elektromagnetické spektrum g X UV VIS IR radiové frekvence 0 1nm 150nm 360nm 780nm 10mm 30 cm 300 m 6000 km 40GHz 1GHz 1MHz 50Hz Elektromagnetické spektrum

Spektrum viditelného záření:                                                                                                                                                   

Je to pole v prostoru vznikající pohybem nabitých částic Zda vidíme elektrickou nebo magnetickou složku je dáno volbou soustavy souřadné, tedy vzájemnou polohou pozorovatele a náboje

Trocha matematiky Stokesova věta Gaussova věta

Gaussův zákon elektrostatiky Gaussova věta

Tok vektoru elektrostatické indukce uzavřenou plochou

Gaussův zákon magnetostatiky Magnetické siločáry jsou uzavřené křivky

div B = 0 [T] Neexistence magnetického monopólu Siločáry jsou vždy uzavřené - pole je nezřídlové div B = 0 [T]

Magnetické pole Země B = 10-4 - 10-5 T Důsledek: Polární záře - ionizace horních vrstev atmosféry slunečním větrem (proudem částic ze Slunce)

Faradayův zákon elektromagnetické indukce

Ampérův zákon celkového proudu H dl = I r U přímého vodiče H 2r = I

Ampérův zákon v diferenciálním tvaru

Maxwellovy rovnice Vektory E, B jsou navzájem kolmé a v tomto pořadí tvoří pravotočivou ortogonální soustavu. Jde o transverzální vlnění.

Vlnová rovnice pro vakuum

Vlnová rovnice pro vakuum

Vlnová rovnice pro reálné prosředí Telegrafní rovnice

Rychlost šíření vlny a vlnová impedance Pro vakuum

Udává směr šíření elektromagnetické vlny Poyntingův vektor Udává směr šíření elektromagnetické vlny Sluneční konstanta 1346 W·m-2 Maximum léto 800 W·m-2 Průměr léto 300 W·m-2

Aplikace Mikrovlnná trouba Frekvence 2,45 GHz, λ = 12,5 cm Výkon 1 kW Účinnost 20 – 60 % nemožnost regulovat výkon magnetronu, dáno geometrickými rozměry Hustota výkonu v kuřeti je funkcí ε permitivitou [F·m-1] µ permeabilitou [H·m-1] g vodivostí [S·m-1]

Princip F = Q u×B

Princip

Mikrovlnka Permitivita ε = ε0· εr er 6 ÷ 8 led 78 ÷ 81 voda