Плоские ЭМВ в неограниченных средах

Сентябрь 4, 2022

Главная
Физика
Плоские ЭМВ в неограниченных средах

Содержание

2. Основные расчетные формулы 1. Уравнения Максвелла в комплексной форме, если в декартовой системе координат ось oz
3. комплексная абсолютная диэлектрическая проницаемость среды, – удельная проводимость среды в См/м. 4. Связь между векторами поля
4. 6. Коэффициент фазы (1.6) Для диэлектрика , для проводника . 7. Коэффициент затухания (1.7) Для диэлектрика
5. 10. Длина волны . (1.10) 11. Фазовая скорость (1.11) 12. Групповая скорость (1.12) 13. Угол сдвига
6. Если tgD ≥ 10, среда является проводником. При tgD ≤ 0,1 – диэлектриком. При 0,1 При
7. Примеры решения типовых задач Определить граничную частоту различных сред: а) меди б) сухой почвы в) пресной
8. Таким образом, медь – хороший проводник для всего диапазона применимых в практике частот. б) сухая почва,
9. в) пресная вода Пресная вода для ЭМВ, частота которой меньше Гц является проводником, для ЭМВ, частота
10. г) морская вода Морская вода для ЭМВ, частота которой меньше Гц является проводником, для ЭМВ, частота
11. Плоская электромагнитная волна радиостанции МВ-ДМВ диапазона с частотой 200 МГц распространяется в среде (ртуть) с параметрами
12. Пусть напряженность поля в начале а в точке наблюдения Тогда затухание волны в децибелах Из этого
13. Найти и сравнить основные параметры, характеризующие распространение плоской электромагнитной волны в меди , и в морской
14. Нетрудно определить, что на заданной частоте для морской воды для меди то есть обе среды являются
15. для меди Фазовая скорость определяется выражением для морской воды для меди: Длина волны , тогда для
16. для меди: Поскольку коэффициенты фазы и затухания для морской воды и меди одинаковы, то угол сдвига
17. Контрольные вопросы: 1. Дайте определение плоской электромагнитной волны. 2. Что относится к основным параметрам плоских электромагнитных
19. Скачать презентацию

Слайд 2

Основные расчетные формулы
1. Уравнения Максвелла в комплексной форме, если в декартовой

системе координат ось oz – направление распространения плоской электромагнитной волны
(1.1)
2. Волновые уравнения для составляющих поля
(1.2)
3. Коэффициент распространения
(1.3)
где – коэффициент фазы, – коэффициент затухания,

Слайд 3

комплексная абсолютная диэлектрическая проницаемость среды, – удельная проводимость среды в См/м.
4.

Связь между векторами поля
(1.4)
где – единичный вектор вдоль oz.
5. Волновое сопротивление среды
(1.5)
Для диэлектрика , для проводника .

Слайд 4

6. Коэффициент фазы
(1.6)
Для диэлектрика , для проводника .
7. Коэффициент затухания

(1.7)
Для диэлектрика , для проводника .
8. Плотность тока проводимости
(1.8)
9. Плотность тока смещения
(1.9)

Слайд 5

10. Длина волны
. (1.10)
11. Фазовая скорость
(1.11)
12. Групповая скорость
(1.12)
13. Угол

сдвига фаз между в среде с потерями
(1.13)
14. Классификация сред по их первичным электрическим свойствам
– тангенс угла потерь.

Слайд 6

Если tgD ≥ 10, среда является проводником. При tgD ≤ 0,1

– диэлектриком. При 0,1 < tgD < 10 среда является полупроводником.
При 0,1 < tgD < 10 среда является полупроводником.
fгр = g/2pea– граничная частота. При частоте электромагнитной волны f ≤ 0,1fгр среда по электрическим свойствам является проводником, при f ≥ 10 fгр – диэлектриком. Если 0,1 < fгр < 10 среда – полупроводник.

Слайд 7

Примеры решения типовых задач
Определить граничную частоту различных сред:
а) меди
б)

сухой почвы
в) пресной воды;
г) морской воды
Решение:
При условии вещество является проводником, при – диэлектриком, а при
вещество обладает свойствами полупроводника. Граничная частота определяется из равенства
;
а) медь,

Слайд 8

Таким образом, медь – хороший проводник для всего диапазона применимых в

практике частот.
б) сухая почва,
Сухая почва для ЭМВ, частота которой меньше Гц является проводником, для ЭМВ, частота которой больше Гц, но меньше она обладает свойствами полупроводника, а в более высокочастотных диапазонах становится диэлектриком.

Слайд 9

в) пресная вода
Пресная вода для ЭМВ, частота которой меньше Гц является

проводником, для ЭМВ, частота которой больше Гц, но меньше она обладает свойствами полупроводника, а в более высокочастотных диапазонах становится диэлектриком.

Слайд 10

г) морская вода
Морская вода для ЭМВ, частота которой меньше Гц является

Слайд 11

Плоская электромагнитная волна радиостанции МВ-ДМВ диапазона с частотой 200 МГц распространяется

в среде (ртуть) с параметрами На каком расстоянии амплитуда поля уменьшится на 30 дБ?
Решение:
Определим характер среды
Так, как частота ЭМВ много меньше граничной частоты, то по своим свойствам среда относится к проводникам. С учетом этого коэффициент затухания определяется выражением

Слайд 12

Пусть напряженность поля в начале
а в точке наблюдения
Тогда затухание волны в

децибелах
Из этого выражения можем определить искомое расстояние
Подставляя в последнюю формулу численные данные, получим

Слайд 13

Найти и сравнить основные параметры, характеризующие распространение плоской электромагнитной волны в

меди , и в морской воде
, частота этой волны, излучаемой радиостанцией равна 4 МГц.
Решение:
К основным параметрам, характеризующим распространение плоских волн, относятся:
коэффициент распространения ;
коэффициент фазы ;
коэффициент затухания ;
фазовая скорость vф;
длина волны ;
волновое сопротивление ;
угол сдвига фаз между составляющими поля ;
глубина проникновения d.

Слайд 14

Нетрудно определить, что на заданной частоте для морской воды
для меди
то есть

обе среды являются проводниками, поэтому для них коэффициенты фазы и затухания определяются по формуле
Поэтому, для морской воды

Слайд 15

для меди
Фазовая скорость определяется выражением
для морской воды
для меди:
Длина волны ,

тогда
для морской воды: ;
для меди: .
Волновое сопротивление
для морской воды:

Слайд 16

для меди:
Поскольку коэффициенты фазы и затухания для морской воды и меди

одинаковы, то угол сдвига фаз
и для морской воды, и для меди.
Глубина проникновения
для морской воды
для меди

Слайд 17

Контрольные вопросы:
1. Дайте определение плоской электромагнитной волны.
2. Что относится к основным

параметрам плоских электромагнитных волн, дайте их определения и запишите расчетные формулы.
3. Поясните деление сред по их электрическим свойствам на проводники и диэлектрики.
4. Дайте определение и поясните физический смысл параметров среды: коэффициента фазы и коэффициента затухания.

Плоские ЭМВ в неограниченных средах

Содержание

Основные расчетные формулы 1. Уравнения Максвелла в комплексной форме, если в декартовой

комплексная абсолютная диэлектрическая проницаемость среды, – удельная проводимость среды в См/м.4.

6. Коэффициент фазы (1.6)Для диэлектрика , для проводника .7. Коэффициент затухания

10. Длина волны. (1.10)11. Фазовая скорость (1.11)12. Групповая скорость (1.12)13. Угол

Если tgD ≥ 10, среда является проводником. При tgD ≤ 0,1

Примеры решения типовых задач Определить граничную частоту различных сред: а) меди б)

Таким образом, медь – хороший проводник для всего диапазона примени­мых в

в) пресная водаПресная вода для ЭМВ, частота которой меньше Гц является

г) морская водаМорская вода для ЭМВ, частота которой меньше Гц является

Плоская электромагнитная волна радиостанции МВ-ДМВ диапазона с частотой 200 МГц распространя­ется

Пусть напряженность поля в началеа в точке наблюденияТогда затухание волны в

Найти и сравнить основные параметры, характеризующие распро­странение плоской электромагнитной волны в

Нетрудно определить, что на заданной частоте для морской водыдля медито есть

для медиФазовая скорость определяется выражениемдля морской воды для меди:Длина волны ,

для меди:Поскольку коэффициенты фазы и затухания для морской воды и меди

Контрольные вопросы:1. Дайте определение плоской электромагнитной волны.2. Что относится к основным

Похожие презентации