Лекция №5 (5). Электромагнитные поля элементарных источников

Август 3, 2022

Главная
Физика
Лекция №5 (5). Электромагнитные поля элементарных источников

Содержание

2. Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5). 1 Общие характеристики ЭМП элементарных источников Решение задачи об излучении: -
3. Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5). Структура поля излучателя – распределение по зонам. 1. Ближняя зона 2.
4. Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5). 2 Поля элементарных электрического и магнитного вибраторов. Диаграмма направленности Элементарным электрическим
5. Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5). Нахождение структуры поля элементарного электрического излучателя. Замечания по геометрии: Об используемой
6. Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5). Нахождение структуры поля элементарного электрического излучателя Решение задачи в декартовой системе
7. Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5). Нахождение структуры поля элементарного электрического излучателя 3) Нахождение компонент ЭМП с
8. Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5). Анализ структуры поля Дальняя зона. Пренебрегаем вкладом слагаемых, у которых множители
9. Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5). Структура поля – сферические волны, уходящие от источника (множитель ). В
10. Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5). Диаграмма направленности. Распределение поля излучения в пространстве при R=const характеризуется при
11. Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5). Диаграмма направленности диполя
12. Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5). Поле диполя
13. Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5). Поле диполя
14. Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5). 3 Сферические волны. Поле электрического и магнитного вибраторов Геометрия задачи Распределение
15. Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5). Компоненты ЭМП: При kr→∞ (в дальней зоне) поле имеет две поперечные
16. Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5). 4 Цилиндрические волны. Структура поля линейного электрического и магнитного излучателей Источник
18. Скачать презентацию

Слайд 2

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
1 Общие характеристики ЭМП элементарных источников
Решение

задачи об излучении:
- электрического типа
- магнитного типа
- функция Грина.
Функция Грина – истокообразная, т.е. описывающая возбуждение поля. Математически данное явление соответствует обращению в нуль знаменателя (случай, когда расстояние между точкой наблюдения и точкой источника совпадает).

Слайд 3

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Структура поля излучателя – распределение по зонам.

1. Ближняя зона
2. Зона Френеля
3. Зона излучения,
зона Фраунгофера
В задачах ЭД решение осуществляется по зонам.
Ближняя зона рассматривается при решении задач по электромагнитной совместимости, эффекты взаимной связи.
Дальняя зона – при решении задач об излучении.

Слайд 4

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
2 Поля элементарных электрического и
магнитного вибраторов.

Диаграмма
направленности

Элементарным электрическим излучателем называют элемент электрического линейного тока, характеризуемый следующими особенностями:
1) его длина весьма мала по сравнению с длиной волны создаваемого им поля , а радиус меньше длины ,
2) в каждый момент времени ток имеет одно и то же значение
.
Элементарный магнитный излучатель – это воображаемый «проводник» длиной , по которому протекает фиктивный магнитный ток .
Примеры реализации: диполь Герца (электрический тип), рамка с током, щель в экране (магнитный тип).

Слайд 5

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Нахождение структуры поля элементарного электрического излучателя.
Замечания по

геометрии:
Об используемой системе координат: Используется та система координат, в которой одна из координатных поверхностей совпадает с поверхностью излучателя (для разделения компонент ЭМП).
Ориентация излучателя: образующая излучателя должна совпадать с осью 0z.
Отсчет углов: от оси вибратора.

Слайд 6

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Нахождение структуры поля элементарного электрического излучателя
Решение задачи

в декартовой системе координат.
Распределение стороннего тока
в излучателе:
Электродинамический потенциал с
учетом свойств дельта-функции
2) Переход в сферическую систему координат :

Слайд 7

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Нахождение структуры поля элементарного электрического излучателя
3) Нахождение

компонент ЭМП с помощью уравнений связи:
Анализ структуры поля
Ближняя зона. Пренебрегаем вкладом слагаемых, у которых есть множители , Получаем три отличные от нуля компоненты

Слайд 8

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Анализ структуры поля
Дальняя зона. Пренебрегаем вкладом слагаемых,

у которых множители имеют порядок, больший чем . От нуля будут отличны только две компоненты:
Для поля элементарного магнитного излучателя используем принцип двойственности. В результате получаем:
Структура поля – сферические волны, уходящие от источника (множитель ).
В дальней зоне поле квазиплоское (отсутствует R-компонента).
Соотношение между компонентами – величина постоянная:
- волновое число свободного
пространства

Слайд 9

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Структура поля – сферические волны, уходящие от

источника (множитель ).
В дальней зоне поле квазиплоское (отсутствует R-компонента).
Соотношение между компонентами – величина постоянная:
- волновое число свободного
пространства

Слайд 10

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Диаграмма направленности.
Распределение поля излучения в пространстве при

R=const характеризуется при помощи функции, называемой характеристикой направленности:
Традиционно для излучателей электрического типа используется характеристика направленности, полученная относительно распределения электрического поля ( ),
а для излучателей магнитного типа – относительно распределения магнитного поля ( ).
Для элементарных электрического и магнитного излучателей характеристика направленности имеет вид:
График функции направленности называется диаграммой направленности.

Слайд 11

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Диаграмма направленности диполя

Слайд 12

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Поле диполя

Слайд 13

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Поле диполя

Слайд 14

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
3 Сферические волны. Поле электрического и магнитного

вибраторов

Геометрия задачи Распределение тока
Выражение для потенциала

Слайд 15

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Компоненты ЭМП:
При kr→∞ (в дальней зоне) поле

имеет две поперечные относительно направления распространения синфазные составляющие.
Фронт волны (поверхность фаз) представляет собой сферу (сомножитель ) . Однако поле зависит еще и от угловой координаты θ. Такая волны называется неоднородной сферической волной.

Слайд 16

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
4 Цилиндрические волны. Структура поля
линейного электрического

и магнитного
излучателей

Источник является протяженным – линейным излучателем (например, бесконечно длинный провод с радиусом,
намного меньше длины волны)).
Распределение стороннего тока:
Векторный потенциал в цилиндрической
системе координат:
где - функция Ганкеля 2-го рода
нулевого порядка.

Лекция №5 (5). Электромагнитные поля элементарных источников

Содержание

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).1 Общие характеристики ЭМП элементарных источников Решение

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).Структура поля излучателя – распределение по зонам.

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).2 Поля элементарных электрического и магнитного вибраторов.

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).Нахождение структуры поля элементарного электрического излучателя.Замечания по

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).Нахождение структуры поля элементарного электрического излучателяРешение задачи

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).Нахождение структуры поля элементарного электрического излучателя3) Нахождение

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).Анализ структуры поляДальняя зона. Пренебрегаем вкладом слагаемых,

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).Структура поля – сферические волны, уходящие от

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).Диаграмма направленности.Распределение поля излучения в пространстве при

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).Диаграмма направленности диполя

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).Поле диполя

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).Поле диполя

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).3 Сферические волны. Поле электрического и магнитного

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).Компоненты ЭМП:При kr→∞ (в дальней зоне) поле

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).4 Цилиндрические волны. Структура поля линейного электрического

Похожие презентации

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
1 Общие характеристики ЭМП элементарных источников
Решение

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Структура поля излучателя – распределение по зонам.

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
2 Поля элементарных электрического и
магнитного вибраторов.

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Нахождение структуры поля элементарного электрического излучателя.
Замечания по

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Нахождение структуры поля элементарного электрического излучателя
Решение задачи

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Нахождение структуры поля элементарного электрического излучателя
3) Нахождение

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Анализ структуры поля
Дальняя зона. Пренебрегаем вкладом слагаемых,

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Структура поля – сферические волны, уходящие от

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Диаграмма направленности.
Распределение поля излучения в пространстве при

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Диаграмма направленности диполя

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Поле диполя

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Поле диполя

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
3 Сферические волны. Поле электрического и магнитного

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
Компоненты ЭМП:
При kr→∞ (в дальней зоне) поле

Электродинамика и РРВ.Сем.1. Лекция 5(5).
4 Цилиндрические волны. Структура поля
линейного электрического