Максвелл теориясының идеялары. Электромагниттік толқындар - Физика, 11 сынып, 16 - сабақ

Сабақтың мақсаты:

1. Білімділік мақсаты: Оқушы білімін, іскерлігін, дағды деңгейін бақылау, бағалау. Максвелл теориясының идеяларымен және электромагниттік толқындармен   таныстырып солар жайлы түсінік қалыптастыру.
2. Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың білім деңгейін және білім мазмұнының тұрақтылығы мен оны игерудегі іскерлік пен дағдыны бақылау.
3. Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа, отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке баулу.

Сабақтың түрі:жаңа білімді қалыптастыру, жалпылау
Сабақтың әдіс-тәсілдері:  Әңгіме, лекция, дискуссия, кітаппен жұмыс.
Сабақтың көрнекіліктері: плакаттар, суреттер, 

Сабақтың барысы:

І. ДК. Ұйымдастыру кезеңі:  
1. Сәлемдесу;
2. Оқушыларды түгендеу;
3. Сынып болмесінің тазалығын тексеру;
4. Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру (жұмыс орны, отырыстары, сыртқы түрлері);
5. Оқушылардың назарын сабаққа аудару.

ІІ. ДК. Үй тапсырмасын тексеру, қайталау.
А) теориялық білімдерін тексеру.
Ә) практикалық тапсырмаларын тексеру.
Б) есептерін тексеру.
ІІІ.ДК Білімді жан-жақты тексеру./ ІV. ДК. Жаңа материалды қабылдауға әзірлік, мақсат қою.  
Бүгінгі негізгі мақсатымыз оқулық бойынша Максвелл теориясының идеяларымен және электромагниттік толқындармен танысамыз.

1. Трансформатор қандай мақсаттарда қолданылады?
2. Трансформатордың жұмыс істеу принципін түсіндіріңдер.
3. Трансформация коэффициенті деп нені айтамыз?
4. Төмендеткіш деп қандай трансформаторды айтады?
5. Электр желісіндегі энергия шығынын азайтудың қандай жолдары бар?
6. Неге жоғары вольтты электр желісі қолданылады?

V. ДК.Жаңа материалды меңгерту: 

Электромагниттік толқын
Енді электр заряды бір нүктеден екіншіге орын ауыстырып қана қоймай, бір түзудің бойымен шапшаң тербеліс жасайды деп ойлайықшы. Заряд серіппеге ілулі жүк сияқты қозғалып, айтарлықтай үлкен жиілікпен тербеледі. Сонда зарядтың тура жанындағы электр өрісі периодпен өзгере бастайды. Бұл өзгерістің периоды, әлбетте, зарядтың тербеліс периодына тең. Ай­нымалы электр өрісі периодпен өзгеретін магнит өрісін туғызады, ал маг­нит өрісі болса, енді зарядтан үлкен ара қашықтықта айнымалы электр өрісін және т.с.с. туғызатын болады.
Тербелуші заряд тудыратын электромагниттік өрістің пайда болуының күрделі процесін біз егжей-тегжейлі қарастырмаймыз. Тек соңғы нәтижені ғана келтіреміз.

Зарядты қоршаған кеңістікте, бір-біріне перпендикуляр болып, периодпен өзгеретін электр және магнит өрісінің жүйесі пайда болады да, барған сайын үлкен аймақтарды қамтып жайылады. 1-суретте сондай өрістер жүйесінің "қолма-кол түсірілген" суреті кескінделген.



Осылайша, тербелуші зарядтан жан-жаққа жөңкіп тарайтын, электромагниттік толқын дегеніміз түзіледі.
Алайда, 1-суретте көрсетілген электромагниттік толқын су бетіндегі толқын сияқты, бірер ортаның ұйытқуын тудырады деп түсінбеу керек. Суретте әйтеуір бір масштабпен Е және В векторларының OZ осінде жатқан әртүрлі кеңістік нүктелеріндегі берілген уакыт мезетіндегі мәндері кескінделген. Су бетінде пайда болатьш механикалық толқындар жағдайындағыдай, мұнда ортаның ешбір жалы немесе сайы деген болмайды.
Кеңістіктің әр нүктесінде электр жөне магнит өрістері уақыт бойынша периодты өзгереді. Неғұрлым нүкте зарядтан алысырақ тұрса, өрістердің тербелістері оған соғұрлым кешірек жетеді. Олай болса, зарядтан әртүрлі қашықтықтағы тербелістер әртүрлі фазамен жасалады.
Е және В векторларының кез келген нүктедегі тербелістері фаза жөнінен дәлме-дәл келеді. Тербелістер бірдей фазамен өтетін ең жақын екі нүктенің ара қашықтығы - толқын үзындығы l болады. Берілген уақыт мезетінде Е және В векторларының мәндері кеңістікте периодты түрде l периодпен өзгереді.

Электр өрісі кернеулігінің тербелуші векторлары мен магнит өрісі индукциясының бағыттары толқынның таралу бағытына перпендикуляр. Электромагниттік толқын көлденең толқын болып табылады.

Сонымен электромагниттік толқындағы Е және В векторлары бір-біріне перпендикуляр және олар толқынның таралу бағытына перпендику­ляр. Егер бұрандасы оңқай бұрғыны вектордан векторға қарай бұрғылап айналдырса, онда бұрғының ілгері қарай орын ауыстыруы толқын жылдамдығының с векторымен дәл келеді (1-суретті қара).

VІ. ДК. Оқытылып отырған  оқу материалын қабылдаудағы оқушы түсінігін тексеру.
§3.1, 3.2. дайындық сұрақтарын талдау.

1. Фарадейдің қандай идеялары Максвелдің теориясында жалғасын тапты?
2. Құйынды электр өрісінің көзі не?
3. Өткізгіштік ток пен ығысу тогының ұқсастығы мен айырмашылығы неде?
4. Потенциалдық және құйынды өрістердің айырмашылықтары қандай?
5. Қандай толқынды электромагниттік толқын дейді?
6. Электромагниттік толқынның таралу бағытын қалай анықтауға болады?

VІІ. ДК. Оқытылып отырған оқу материалын бекіту немесе дағдыландыру жұмыстарын жүргізу.
VIІI.ДК. Бағалау. Үй тапсырмасын беру: §3.1, 3.2.