Плоская электромагнитная волна распространяется вдоль оси ox. амплитуда напряженности электрического поля e0= 7 мв/м , амплитуда напряженности поля волны h0=3 ма/м . определите энергию w, перенесенную волной за время t=30 мин через площадку, расположенную перпендикулярно оси ох, площадью s=20 cм2. период волны t < < t. ответ выразите в мкдж.

ahjdfgnn73 ahjdfgnn73    1   30.03.2019 14:10    36

Ответы
clsagubar clsagubar  08.01.2024 14:43
Добрый день!

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся формулы для энергии электромагнитной волны.
Энергия w, перенесенная волной за время t через площадку, определяется формулой:

w = s * E,

где s - площадь площадки, E - среднее значение плотности энергии электромагнитной волны.

Среднее значение плотности энергии электромагнитной волны может быть выражено через амплитуды напряженности электрического и магнитного полей следующим образом:

E = (e0^2 * c) / (8 * π),

где e0 - амплитуда напряженности электрического поля, c - скорость света, π - математическая константа π (пи).

Также нам понадобится перевести время t в секунды, чтобы использовать правильные единицы измерения.

В данной задаче у нас уже даны значения амплитуд напряженности электрического и магнитного полей - e0 = 7 мВ/м и h0 = 3 мА/м соответственно.

Сначала переведем амплитуды напряженности полей в В/м и А/м:

e0 = 7 мВ/м = 7 * 10^-3 В/м,
h0 = 3 мА/м = 3 * 10^-3 А/м.

Скорость света в вакууме составляет c = 3 * 10^8 м/с.

Подставим данные значения в формулу для энергии электромагнитной волны:

E = (e0^2 * c) / (8 * π) = ((7 * 10^-3)^2 * 3 * 10^8) / (8 * π) = (49 * 10^-6 * 3 * 10^8) / (8 * 3.14) = 551.44 * 10^-6 Дж/м^3.

Теперь посчитаем энергию w, перенесенную волной за время t, через площадку площадью s:

w = s * E = 20 * 10^-4 м^2 * 551.44 * 10^-6 Дж/м^3 = 11.0288 * 10^-6 Дж.

Переведем результат в микрокожауль (мкДж):

w = 11.0288 * 10^-6 * 10^6 = 11.0288 мкДж.

Таким образом, энергия w, перенесенная волной за время t = 30 мин (1800 секунд) через площадку площадью s = 20 см^2, составляет 11.0288 мкДж.

Надеюсь, мой ответ был понятен школьнику. Если возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика