विद्युत चुंबकत्व और विद्युत चुम्बकीय विकिरण के बीच अंतर क्या है?

Question

एक पिछले प्रश्न में , मैंने पूछा कि क्या बिजली के तार के 2 कॉइल एक से दूसरे में बहते हुए आरएफ हैं, और उन्होंने जवाब दिया कि यह रेडियो फ्रीक्वेंसी नहीं था। मैं हैरान था क्योंकि मुझे लगा कि यह एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र का वायरलेस ट्रांसमिशन था, जो इस प्रकार आरएफ था।

मुझे लगा कि एसी करंट ऑसिलेशन की दर आरएफ की आवृत्ति थी (इसलिए 60 हर्ट्ज एसी इनपुट मुझे लगा कि मुझे 60 हर्ट्ज आरएफ सिग्नल देगा)। खैर, मुझे नहीं बताया गया था।

मैं विद्युत चुम्बकीय विकिरण और बस एक सादे, बदलते विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के बीच अंतर जानना चाहूंगा।

Answer 1

दो कारण हैं कि आपका पहला प्रश्न रेडियो के बारे में क्यों नहीं था। पहला यह है कि, रेडियो आधिकारिक तौर पर 3kHz से 300GHz तक चला जाता है। दूसरा यह है कि, एक ट्रांसफार्मर रेडियो तरंगों की तुलना में एक अलग सिद्धांत पर आधारित है। यह दूसरा कारण है कि आपका सवाल क्या है: एक ट्रांसफॉर्मर विद्युत चुंबकत्व पर आधारित है, रेडियो तरंगें विद्युत चुम्बकीय विकिरण पर आधारित हैं।

इस विषय पर समझना वास्तव में कठिन है, और बहुत से लोगों के लिए बहुत सी धारणाओं पर मौजूद है। मैं एक आम आदमी के लिए एक आसान स्पष्टीकरण देने की कोशिश करूंगा, जिसके लिए आपको नीचे दिए गए विस्तृत विवरण की तुलना में कुछ और मान्यताओं को स्वीकार करना होगा।

आम आदमी की व्याख्या

जैसा कि आप जानते हैं, एक चुंबकीय क्षेत्र का अर्थ है कि धातु जैसी कुछ सामग्री दूसरों द्वारा आकर्षित होती हैं। एक तार या कॉइल के माध्यम से एक वैकल्पिक धारा प्रवाह करके एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न कर सकता है। यही एक ट्रांसफार्मर के प्राथमिक कॉइल में होता है। दूसरे तरीके से, चुंबकीय क्षेत्र में एक परिवर्तन एक कॉइल में करंट उत्पन्न करेगा - यही द्वितीयक कॉइल में होता है। चुंबकीय क्षेत्र और धारा के इन गुणों को विद्युत चुम्बकीय प्रेरण कहा जाता है ।

विद्युत चुम्बकीय विकिरण विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का एक विशेष रूप है। विद्युत चुम्बकीय विकिरण में, चुंबकीय क्षेत्र एक विद्युत क्षेत्र (बस मान लें) बनाएगा, लेकिन आगे उस कंडक्टर से दूर होगा जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र बनाने के साथ शुरू हुआ था। विद्युत क्षेत्र एक चुंबकीय क्षेत्र बनाएगा, और भी दूर, और इसी तरह। यह सिर्फ क्षेत्र के विशिष्ट गुणों के कारण आगे बढ़ता है । यही विद्युत चुम्बकीय विकिरण की कुंजी है।

जब आप एक ट्रांसफार्मर के साथ परीक्षण कर रहे हैं, तो माध्यमिक कॉइल उत्पन्न होने वाली तरंग के एक तरंग दैर्ध्य के अंदर मौजूद है। इसका मतलब यह है कि द्वितीयक कॉइल में करंट विद्युत चुम्बकीय विकिरण के कारण मौजूद नहीं है, लेकिन विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के कारण: क्षेत्र एक दूसरे को नहीं बनाते हैं।

आप केवल एक से अधिक तरंग दैर्ध्य पर तरंगों को परिवहन करके विद्युत चुम्बकीय विकिरण के अस्तित्व को साबित कर सकते हैं - केवल, आप सुनिश्चित कर सकते हैं कि क्षेत्र एक दूसरे को बनाते हैं।

विस्तृत विवरण

यहाँ कुछ भ्रम है, और इसका कारण यह है कि रेडियो तरंगों और रेडियो आवृत्ति के पीछे सैद्धांतिक सिद्धांत, एक साथ जरूरी नहीं है। रेडियो विकिपीडिया पर एक नज़र डालें :

रेडियो फ्रीक्वेंसी के इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रेडिएशन द्वारा फ्री स्पेस के जरिए सिग्नल का वायरलेस ट्रांसमिशन होता है, जो कि रेडियो फ्रीक्वेंसी रेंज में काफी कम होता है, रेडियो फ्रीक्वेंसी रेंज में, लगभग 30 kHz से 300 GHz तक। इन तरंगों को रेडियो तरंगें कहा जाता है। विद्युत चुम्बकीय विकिरण विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों को हवा और अंतरिक्ष के वैक्यूम से गुजरने के माध्यम से यात्रा करता है।

^{नोट: मेरा मानना ​​है कि 30kHz न्यूनतम 3kHz होना चाहिए (संदर्भ: यहां और यहां )}

आप देख सकते हैं कि एक ही सिद्धांत के आधार पर और उसी तरह से काम करने वाली अन्य तरंगें हो सकती हैं, आवृत्ति के साथ <3kHz या> 300GHz, जो कि "रेडियो" का हिस्सा नहीं हैं। वे तरंगें रेडियो तरंगें नहीं हैं और वे आरएफ स्पेक्ट्रम में नहीं हैं, लेकिन वे केवल एक ही हैं, जब आप आवृत्ति के बारे में भूल जाते हैं।

लेकिन वहाँ अधिक है! रेडियो तरंगें विद्युत चुम्बकीय विकिरण हैं । विद्युत चुम्बकीय विकिरण में दो घटक होते हैं, एक विद्युत और एक चुंबकीय। ये घटक एक दूसरे को बनाते हैं, जैसा कि ऊपर कहा गया है। लाल चुंबकीय क्षेत्र एक नीला विद्युत क्षेत्र बनाता है, जो अगला चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, और इसी तरह।

से विद्युत चुम्बकीय विकिरण विकिपीडिया :

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रेडिएशन अधिक सामान्य इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड (EM फील्ड) का एक विशेष रूप है , जो चलती चार्ज द्वारा निर्मित होता है। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रेडिएशन ईएम फील्ड्स से जुड़ा होता है जो कि चलते चार्ज से काफी दूर होते हैं जो उन्हें उत्पन्न करते हैं कि ईएम रेडिएशन का अवशोषण अब इन चार्जिंग चार्ज के व्यवहार को प्रभावित नहीं करता है।

हम आपके पहले प्रश्न में क्या करने की कोशिश कर रहे थे, वह वास्तव में सिर्फ कमजोर चुंबकीय क्षेत्र को उठा रहा था , क्योंकि यही एक द्वितीयक कुंडल करता है।

मुझे लगता है कि आप अब सोच रहे हैं: लेकिन क्या एक विद्युत चुम्बकीय विकिरण करता है, या यह सिर्फ एक चुंबकीय क्षेत्र है? आइए नज़र डालते हैं, विद्युत चुम्बकीय विकिरण के साथ :

... ईएमआर ¹ में विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र एक दूसरे के लिए निरंतर शक्ति के अनुपात में मौजूद हैं, और चरण में भी पाए जाते हैं ...

^{1: विद्युत चुम्बकीय विकिरण, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की तुलना में - लेखक द्वारा नोट}

$I(t)=sin(t)\cdot{}c$$B(t)=cos(t)\cdot{}c$$I(t)$$B(t)$

^$c$

आप पहले ही देख सकते हैं कि वे कार्य चरण में नहीं हैं। वे या तो एक दूसरे के लिए एक स्थिर अनुपात में नहीं हैं। आप प्लॉट करके देख सकते हैं$f(t)=\frac{sin(t)}{cos(t)}=tan(t)$

तो नहीं, एक ट्रांसफार्मर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक विकिरण नहीं करता है। लहरें एक दूसरे के लिए निरंतर अनुपात में नहीं हैं, न ही वे चरण में हैं। आपने अपने पहले के प्रश्न में ट्रांसफार्मर के साथ जो परीक्षण किए थे, वे सिर्फ एक चुंबकीय क्षेत्र पर आधारित थे।

चुंबकीय क्षेत्र और चुंबकीय विकिरण लेने के बीच के इस अंतर को निकट और दूर के क्षेत्र के बीच अंतर के रूप में जाना जाता है ।

सारांश

आपके प्रयोग रेडियो के बारे में नहीं होने के दो मुख्य कारण हैं। पहला यह है कि यह सिर्फ गलत आवृत्ति थी। दूसरा यह है कि एसी करंट वाला कुंडली विद्युत चुम्बकीय विकिरण प्रदान नहीं करता है।

संदर्भ

• विकिपीडिया: रेडियो , रेडियो फ्रीक्वेंसी , विद्युत चुम्बकीय विकिरण , विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र , के पास और दूर क्षेत्र
• उद्योग कनाडा, जीएल -01
• आपका पहले वाला सवाल यहाँ
• वोल्फ्राम के साथ भूखंड बनाए गए थे | अल्फा |

Comments

यह सब बहुत दुखद है। हर बार जब आम आदमी को स्पष्टीकरण की आवश्यकता होती है, तो उत्तर में त्रिकोणमितीय कार्यों के साथ रेखांकन होता है। मेरा दृढ़ता से मानना ​​है कि यह इस तरह नहीं होना चाहिए।

— शार्प्यूट

@ सही आप सही हैं। मुझे लगता है कि स्काइलर इसे समझने में सक्षम है, लेकिन मैंने उत्तर के शीर्ष पर कुछ आम व्याख्या की है।

@OlinLathrop क्या आप सुनिश्चित हैं? विकिपीडिया और मेरी भौतिकी की किताब अलग दिखाती है। दो क्षेत्रों में एक निश्चित अनुपात होना चाहिए, मेरा मानना ​​है कि चरण से बाहर होने पर ऐसा नहीं हो सकता है। एक क्षेत्र क्षैतिज है और दूसरा ऊर्ध्वाधर, 90 डिग्री का कोण है - आरेख तीन आयामों को दिखाने का एक प्रयास है।

@OlinLathrop अच्छी बात है। मैं आपके तर्क का पालन करता हूं, लेकिन चरण के बाहर दो क्षेत्रों के साथ कोई आरेख नहीं ढूंढ सकता। मुझे इसका उत्तर देने का ज्ञान नहीं है, इसलिए मैंने इसके बारे में एक प्रश्न पूछा: Electronics.stackexchange.com/q/64519/17592

@Kortuk हम्म, और मैक्सवेल के समीकरणों के बारे में क्या ? इसके अलावा, आप जवाब दे सकते हैं Electronics.stackexchange.com/q/64519/17592 :)

Answer 2

50/60 हर्ट्ज ट्रांसफार्मर युग्मन आरएफ नहीं है क्योंकि यह प्रतिक्रियाशील क्षेत्र युग्मन द्वारा काम करता है जिसे "निकट क्षेत्र" के रूप में जाना जाता है। यहाँ पास और दूर के खेतों पर विकिपीडिया की एक तस्वीर है: -

ऐन्टेना की तरंग दैर्ध्य के बारे में (या आवृत्ति आप ऊर्जा का उपयोग कर रहे हैं) निकट क्षेत्र दूर क्षेत्र बन जाता है। दूर के क्षेत्र को "उचित आरएफ" माना जाता है और यह दूरी के वर्ग के रूप में विकिरण को कम करने के साथ प्रचार करने में सक्षम है।

अब 50 हर्ट्ज पर एक ट्रांसफार्मर पर विचार करें - तरंग दैर्ध्य क्या है - 6,000 किमी - 1,000 के आसपास क्षेत्र चुंबकीय युग्मन कार्य के पास होगा - नहीं। यह rf नहीं है

Comments

दिलचस्प चर्चा। मैं 472kHz हैम बैंड की तरह कुछ कम आवृत्ति पर एक ट्यूनड लूप एंटीना की तस्वीर लगाता हूं। सुदूर क्षेत्र तब एक बड़ी भौतिक दूरी पर होता है। 100 मीटर और करीब, आप फ़्रेस्नेल या प्रतिक्रियाशील ज़ोन में हैं, और यहाँ एक कॉइल अन्य एंटीना एक बहुत ही कम युग्मित ट्रांसफ़ॉर्मर के द्वितीयक की तरह काम करेगा, लेकिन एक पर्यवेक्षक मील (या हजारों मील) दूर कहेगा कि आपके पास एक एंटीना है बल्कि एक ट्रांसफार्मर से। उच्च आवृत्तियों के लिए यह संक्रमण मानवीय संदर्भों में ऐन्टेना के इतने करीब होता है कि यह ज्यादातर मायने नहीं रखता है।

— user103218 18

उस आवृत्ति पर और एक मामूली आकार के ट्यून लूप एंटीना के साथ यह बहुत कम ई क्षेत्र पैदा करता है और यह एक भयानक संचारित एंटीना बनाता है लेकिन, क्योंकि यह एक मैग फील्ड को वोल्टेज में परिवर्तित करने में अच्छा काम करता है, यह एक उत्कृष्ट रिसीवर हो सकता है। एक रिसीवर के रूप में यह दूर क्षेत्र में है जब तक कि यह एक टैग प्रकार अनुप्रयोग नहीं है।

— एंडी उर्फ

Answer 3

मुझे लगता है कि आप पहले से ही काफी हद तक अपने आखिरी वाक्य से इसे प्राप्त करते हैं। एक बदलता हुआ जादुई क्षेत्र रेडियो के समान नहीं है।

असली रेडियो प्रचार कर रहा हैऊर्जा। आप ऊर्जा के बारे में सोच सकते हैं कि ई (विद्युत) क्षेत्र और बी (चुंबकीय) क्षेत्र के बीच एक विशिष्ट नृत्य में बंधा हुआ है। सही तरीके से दोलन करते हुए ऊर्जा को मुक्त थ्रू मुक्त स्थान की गति से फैलाने का कारण बनता है। दर्शनीय प्रकाश इसका एक उदाहरण है। यह बड़े स्पेक्ट्रम का एक छोटा सा हिस्सा है जो डीसी (पर नहीं) पर और पिछले गामा किरणों और कॉस्मिक किरणों के लिए नीचे जाता है। आम AM रेडियो लगभग 1 मेगाहर्ट्ज पर है, जिसमें 300 मीटर तरंगदैर्ध्य है। सामान्य एफएम लगभग 100 गुना अधिक आवृत्ति और इसलिए 100 गुना कम तरंग दैर्ध्य, इसलिए 100 मेगाहर्ट्ज और 3 मीटर। वाईफाई लगभग 2.4 गीगाहर्ट्ज पर संचालित होता है, जो 125 मिमी तरंग दैर्ध्य है। आपके कपड़ों, अवरक्त, दृश्यमान प्रकाश (लगभग 500 एनएम), पराबैंगनी, xrays, गामा किरणों, और पर देखने के लिए हवाई अड्डों पर "टेराहर्ट्ज़" विकिरण के कुछ 10 मिमी के तरंग दैर्ध्य के माइक्रोवेव हैं। ऑसिलेशन की आवृत्ति को छोड़कर ये सभी बिल्कुल एक समान हैं। चूंकि वे सभी मुक्त स्थान में प्रकाश की समान गति से यात्रा करते हैं, इसलिए आप उन्हें उनकी तरंग दैर्ध्य द्वारा भी चिह्नित कर सकते हैं।

ई और बी क्षेत्र प्रत्येक गैर-प्रसार क्षेत्र का भी समर्थन कर सकते हैं। एक स्टील बोल्ट या फेराइट रॉड के चारों ओर कुछ तार लपेटें, करंट चालू करें, और आपके पास एक चुंबकीय क्षेत्र है। स्टील जैसी फेरोमैग्नेटिक सामग्री इस इलेक्ट्रोमैग्नेट की ओर आकर्षित होगी। हालाँकि, ध्यान दें कि इस क्षेत्र की ऊर्जा कहीं भी नहीं भेजी जा रही है। क्षेत्र विद्युत चुंबक के आसपास मौजूद है, और दूरी के साथ तेजी से गिरता है। आप एसी करंट के साथ इलेक्ट्रोमैग्नेट लगाकर भी समय के साथ क्षेत्र को बदल सकते हैं, और फिर बदलते चुंबकीय क्षेत्र से इसके तारों में एक इलेक्ट्रिक सिग्नल बनाने के लिए पास में एक और पास का इलेक्ट्रोमैग्नेट काम कर सकता है। वास्तव में, यह आधार है कि ट्रांसफार्मर कैसे काम करते हैं। हां, आप इस तरह से सिग्नल और यहां तक ​​कि महत्वपूर्ण शक्ति स्थानांतरित कर सकते हैं, लेकिन यह रेडियो नहीं है। उदाहरण के लिए, बी क्षेत्र की गड़बड़ी के एक बीम को एक विशेष विचलन में विकिरणित करने के लिए इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के एक गुच्छा की व्यवस्था करने का कोई तरीका नहीं है। आप स्थानीय रूप से क्षेत्र को आकार दे सकते हैं, और सिद्धांत सिद्धांत रूप से प्रकाश की गति पर इनफिनिटी का विस्तार करता है, लेकिन इसके समान नहीं हैएक रेडियो तरंग (या प्रकाश किरण, या रडार बीम, आदि) भेजना ।

जैसे आप बी फील्ड डिवाइस बना सकते हैं, वैसे ही स्टैटिक इलेक्ट्रिक फील्ड भी बना सकते हैं। इलेक्ट्रोमैग्नेट से चुंबकीय क्षेत्र की तरह, इस विद्युत क्षेत्र का स्थानीय स्तर पर पता लगाया जा सकता है और महत्वपूर्ण शक्ति को निकट दूरी पर स्थानांतरित किया जा सकता है। लेकिन फिर भी, उस क्षेत्र की ऊर्जा कहीं भी "भेजी" नहीं जा रही है। वास्तव में ऊर्जा को अपने आप में विकीर्ण करने के लिए, B और E क्षेत्रों के बीच सही संपर्क की आवश्यकता होती है जिसे हम विद्युत चुम्बकीय विकिरण कहते हैं । हम अक्सर थोड़ा सुस्त हो जाते हैं और किसी भी रेडियो को "आरएफ" के रूप में संदर्भित करते हैं। आरएफ वास्तव में रेडियो आवृत्ति के लिए खड़ा है , लेकिन अक्सर हम इसका उपयोग किसी भी तरह के रेडियो के लिए करते हैं।

Answer 4

से विकी :

रेडियो फ़्रीक्वेंसी (RF) लगभग 3 kHz से 300 GHz की सीमा में दोलन की दर है, जो रेडियो तरंगों की आवृत्ति और रेडियो संकेतों को ले जाने वाली वैकल्पिक धाराओं से मेल खाती है।

क्यों 3KHz और नहीं, कहते हैं, 2.9 KHz? अधिवेशन !

तथ्य यह है कि विद्युत चुम्बकीय विकिरण किसी भी आवृत्ति पर हो सकता है, उदाहरण के लिए, ईएलएफ स्पेक्ट्रम 3 हर्ट्ज से 300 हर्ट्ज तक है, लेकिन ईएम विकिरण आवश्यक रूप से आरएफ नहीं है ।