Zkladn kola a Matesk kola Bl Temen okres

Základní škola a Mateřská škola Bílá Třemešná, okres Trutnov Škola pro 21. století Autor: Mgr. Petr Tomek Datum/období: podzim 2013 Číslo projektu: CZ. 1. 07/1. 4. 00/21. 3315 Téma sady: Elektrický proud Název: VY_32_INOVACE_Elektromagnetické kmitání a vlnění

Elektromagnetické kmitání a vlnění

OPAKOVÁNÍ – MECHANICKÉ KMITÁNÍ • Mechanický oscilátor je zařízení, které volně (bez vnějšího působení) kmitá (kolem rovnovážné polohy) • Příklady: těleso na pružině, kyvadlo, struna, gong, píšťala (kmitá vzduchový sloupec), … 5 Obr. 1

OPAKOVÁNÍ – MECHANICKÉ KMITÁNÍ • Při mechanickém kmitání se pravidelně mění potenciální energie oscilátoru na kinetickou energii a naopak • Doba jednoho kmitu se nazývá perioda (značka: T, jednotka: s) • Počet kmitů za jednu sekundu se nazývá frekvence (značka: f, jednotka: Hz - hertz) • Pokud je časovým diagramem okamžité výchylky sinusoida nazývá se oscilátor harmonický. Běžné kmitání je tlumené. Obr. 2 6 Obr. 3

ELEKTROMAGNETICKÉ KMITÁNÍ Obr. 4 • Kondenzátor a cívka tvoří tzv. oscilační obvod (kmitavý LC obvod) • V prvním kroku nabijeme kondenzátor • Při vybíjení kondenzátoru prochází proud obvodem (i cívkou) a v okolí cívky vzniká magnetické pole • Když přestane proud obvodem procházet proud zaniká i magnetické pole v okolí cívky – tyto změny způsobí vznik indukovaného proudu, který opět nabije kondenzátor (s opačnou polaritou než na začátku) 7 • V druhé polovině periody probíhá vše znovu (jen s opačnou polaritou)

ELEKTROMAGNETICKÉ KMITÁNÍ • Při mechanickém kmitání se pravidelně mění potenciální energie oscilátoru na kinetickou energii a naopak • Při elektromagnetickém kmitání se pravidelně mění energie elektrického pole kondenzátoru na energii magnetického pole cívky a naopak • Pokud oscilačnímu obvodu pravidelně nedodáváme energii je kmitání tlumené. 8 Obr. 5

ELEKTROMAGNETICKÉ KMITÁNÍ • Ladící obvody v televizních a rozhlasových přijímačích • Elektronické hodinky, stopky, budíky • Počítače, mobilní telefony, … 9

OPAKOVÁNÍ – MECHANICKÉ VLNĚNÍ Obr. 6 10

ELEKTROMAGNETICKÉ VLNĚNÍ • James Clerk Maxwell (skotský matematik a fyzik 19. stol. ) • Obecný matematický popis elektromagnetického pole (Maxwellovy rovnice) – možnost existence Obr. 7 elektromagnetických vln • Zařízení kolem kterých se šíří a pomocí kterých přijímáme elektromagnetické vlny nazýváme vysílače a přijímače nebo antény Obr. 8 11 Obr. 9 Obr. 10

ELEKTROMAGNETICKÉ VLNĚNÍ Obr. 11 12

ELEKTROMAGNETICKÉ VLNĚNÍ • U elektromagnetického vlnění se projevují všechny vlnové vlastnosti stejně jako u mechanického vlnění: odraz, lom, ohyb Obr. 12 Obr. 14 13 Obr. 15

Co jsme se dozvěděli? • Zopakovali jsme, co víme o mechanickém oscilátoru, mechanickém vlnění a veličinách, které je popisují • Co je oscilační LC obvod • Jak probíhají přeměny energie v elektromagnetickém oscilátoru • Jaké je využití oscilačních obvodů • Co je elektromagnetické vlnění • Jak se elektromagnetické vlnění šíří prostředím 14

Závěrečné opakování Následující test se skládá z 5 uzavřených otázek Každá otázka nabízí 3 možné odpovědi Právě jedna odpověď je správná Jestli jste odpověděli správně, se dozvíte po kliknutí na odpověď • Hodně štěstí … • • 15

1. Oscilační obvod tvoří: cívka a rezistor a kondenzátor cívka a kondenzátor 16

2. Počet kmitů za jednu sekundu se nazývá: perioda frekvence vlnová délka 17

3. S elektromagnetickým kmitáním se nesetkáme: v televizních přijímačích v digitálních hodinkách v žehličkách 18

4. Vlnová délka elektromagnetického vlnění s frekvencí 3 MHz je 1 km 1 mm 19

5. Přímá viditelnost mezi vysílačem a přijímající anténou je nutná pro příjem: dlouhých vln velmi krátkých vln středních vln 20

Použité zdroje • • Použitá literatura: • RAUNER, Karel; HAVEL, Václav; RANDA, Miroslav. Fyzika 9 učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Fraus, 2007, ISBN 978 -80 -7238 -617 -8. • RAUNER, Karel; HAVEL, Václav; RANDA, Miroslav. Fyzika 9 pracovní sešit pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Fraus, 2007, ISBN 978 -80 -7238 -619 -2. Jiné zdroje: • • • • Obr. 1 – AUTOR NEUVEDEN. kvinta-html. wz. cz [online]. [cit. 8. 12. 2013]. Dostupný na WWW: http: //kvintahtml. wz. cz/fyzika/mechanicke_kmitani_a_vlneni/kmitani_mechanickeho_oscilatoru/kmitavy_pohyb. htm Obr. 2 – AUTOR NEUVEDEN. lac. karlov. mff. cuni. cz [online]. [cit. 8. 12. 2013]. Dostupný na WWW: http: //lac. karlov. mff. cuni. cz/Kmit. Main/Kmitani/Km. Po. R. htm Obr. 3 – AUTOR NEUVEDEN. mog. wz. cz [online]. [cit. 8. 12. 2013]. Dostupný na WWW: http: //mog. wz. cz/fyzika/2 rocnik/kap 305. htm Obr. 4 – AUTOR NEUVEDEN. elmag. sps. sweb. cz [online]. [cit. 8. 12. 2013]. Dostupný na WWW: http: //elmag. sps. sweb. cz/1. htm Obr. 5 – AUTOR NEUVEDEN. techmania. cz [online]. [cit. 8. 12. 2013]. Dostupný na WWW: http: //www. techmania. cz/edutorium/art_exponaty. php? xkat=fyzika&xser=456 c 656 b 74726 f 6 d 61676 e 657469636 be 920766 c 6 e 79 h&key =527 Obr. 6 – AUTOR NEUVEDEN. radek. jandora. sweb. cz [online]. [cit. 8. 12. 2013]. Dostupný na WWW: http: //radek. jandora. sweb. cz/f 11. htm Obr. 7 – AUTOR NEUVEDEN. cs. wikipedia. org [online]. [cit. 8. 12. 2013]. Dostupný na WWW: http: //cs. wikipedia. org/wiki/James_Clerk_Maxwell Obr. 8 – AUTOR NEUVEDEN. cs. wikipedia. org [online]. [cit. 8. 12. 2013]. Dostupný na WWW: http: //cs. wikipedia. org/wiki/Karel_Hub%C 3%A 1%C 4%8 Dek Obr. 9 – AUTOR NEUVEDEN. prostor-ad. cz [online]. [cit. 8. 12. 2013]. Dostupný na WWW: http: //www. prostorad. cz/pruvodce/pvychod/cbrod/vysilac. htm Obr. 10 – AUTOR NEUVEDEN. mylms. cz [online]. [cit. 8. 12. 2013]. Dostupný na WWW: http: //www. mylms. cz/text-70 -anteny-pouzivanepro-ruzne-delky-vln/ Obr. 11 – AUTOR NEUVEDEN. oskole. sk [online]. [cit. 8. 12. 2013]. Dostupný na WWW: http: //www. oskole. sk/? id_cat=51&clanok=6252 Obr. 12, 13, 14, 15 – AUTOR NEUVEDEN. ok 1 ike. c-a-v. com [online]. [cit. 8. 12. 2013]. Dostupný na WWW: http: //ok 1 ike. c-av. com/soubory/radiovlny. htm 21 zdroj obrázků: www. office. microsoft. com