Структура и свойства поля плоской волны, возбуждаемой сторонним током.
Заказать уникальную курсовую работу- 18 18 страниц
- 4 + 4 источника
- Добавлена 30.11.2010
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Содержание
1.Введение …………………………………………………..…………….. 3
2.Уравнения Максвелла ………………………………………………..… 4
3.Вывод основных уравнений ……………………………………….… 5
4.Частные случаи параметров ……………………………………….…. 9
5.Литература ………………………………………………………….…. 13
6.Приложение ………………………………………………………….... 14
Фронт этой волны (волновая поверхность) представляет собой плоскость, перпендикулярную листу тока.
Картина силовых линий электрического и магнитного полей в части плоскости yz показана на рисунке внизу.
Рис. Структура электромагнитного поля листа электрического тока
Рис. Поведение компоненты электрического поля
2. . В этом случае величина является чисто мнимой. Поэтому составляющие векторов поля имеют вид:
Множители и показывают, поле имеет характер бегущих в направлении как оси у, так и по оси z. Значит, волна распространяется вдоль осей y и z. направления у.
Фазовые скорости вдоль этих осей соответственно равны:
Фазовые скорости больше скорости света в данной среде. Такую волну называют быстрой волной.
Вектор Пойнтинга вычисляется аналогично и имеет компоненты:
Составляющие вектора Пойнтинга вдоль осей y и z являются действительными величинами. Значит, быстрые волны поверхностного тока как излучают электромагнитное поле (при тмеется составляющая ), так и направляют электромагнитное поле вдоль поверхности (.
Отметим, что фазовая скорость не характеризует скорость перемещения сигнала. Скорость перемещения сигнала связана с групповой скоростью, которая всегда меньше скорости света.
Фронт волны является плоским. Амплитуда волны не зависит от расстояния, а фаза меняется по закону бегущей волны.
Таким образом характер и поведение волн электромагнитного поля полностью определятся уравнениями Максвелла. Структура полей имеет характер бегущих волн вдоль направления, определяемого начальными условиями. При определенных соотношениях параметров электромагнитное поле сосредоточено вдоль листа тока.
При другом соотношении параметров быстрые волны поверхностного тока как излучают электромагнитное поле (в направлении нормали к плоскости тока), так и направляют электромагнитное поле вдоль поверхности лист тока.
5. Литература
Тамм И. Е. «Основы теории электричества», — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003.
Петров Б.М. «Электродинамика и распространение радиоволн», - М: Горячая линия – Телеком, 2003.
Савельев И. В. Курс обшей физики. 3 том. – М.: Наука, 1988.
Трофимова Т.А. «Электромагнитные волны в неограниченном пространстве и радиоволноводах», Учебное пособие. – М: САЙНС-ПРЕССЮ 2006.
6. Приложение
Приведем некоторые формулы векторного анализа, используемые в работе. Обозначим
ортонормированные вектора:
Градиент от скалярной величины равен:
Дивергенция от вектора равна:
Ротор вектора есть вектор, равный:
Векторное произведение векторов и равно:
Тамм И. Е. «Основы теории электричества», — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003.
Савельев И. В. Курс обшей физики. 3 том. – М.: Наука, 1988.
Тамм И. Е. «Основы теории электричества», — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003.
Петров Б.М. «Электродинамика и распространение радиоволн», - М: Горячая линия – Телеком, 2003.
Трофимова Т.А. «Электромагнитные волны в неограниченном пространстве и радиоволноводах», Учебное пособие. – М: САЙНС-ПРЕССЮ 2006.
Тамм И. Е. «Основы теории электричества», — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003.
Савельев И. В. Курс обшей физики. 3 том. – М.: Наука, 1988
Петров Б.М. «Электродинамика и распространение радиоволн», - М: Горячая линия – Телеком, 2003.
Трофимова Т.А. «Электромагнитные волны в неограниченном пространстве и радиоволноводах», Учебное пособие. – М: САЙНС-ПРЕССЮ 2006.
Петров Б.М. «Электродинамика и распространение радиоволн», - М: Горячая линия – Телеком, 2003.
Трофимова Т.А. «Электромагнитные волны в неограниченном пространстве и радиоволноводах», Учебное пособие. – М: САЙНС-ПРЕССЮ 2006.
Тамм И. Е. «Основы теории электричества», — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003.
Петров Б.М. «Электродинамика и распространение радиоволн», - М: Горячая линия – Телеком, 2003.
Петров Б.М. «Электродинамика и распространение радиоволн», - М: Горячая линия – Телеком, 2003.
Трофимова Т.А. «Электромагнитные волны в неограниченном пространстве и радиоволноводах», Учебное пособие. – М: САЙНС-ПРЕССЮ 2006.
1
1.Тамм И. Е. «Основы теории электричества», — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003.
2.Петров Б.М. «Электродинамика и распространение радиоволн», - М: Горячая линия – Телеком, 2003.
3.Савельев И. В. Курс обшей физики. 3 том. – М.: Наука, 1988.
4.Трофимова Т.А. «Электромагнитные волны в неограниченном пространстве и радиоволноводах», Учебное пособие. – М: САЙНС-ПРЕССЮ 2006.
Вопрос-ответ:
Какие уравнения описывают структуру и свойства поля плоской волны?
Структуру и свойства поля плоской волны описываются уравнениями Максвелла.
Как возбуждается поле плоской волны?
Поле плоской волны возбуждается сторонним током.
Какими свойствами обладает волновая поверхность полоской волны?
Волновая поверхность полоской волны представляет собой плоскость, перпендикулярную листу тока.
Как выглядит картина силовых линий электрического и магнитного полей плоской волны?
Картина силовых линий электрического и магнитного полей плоской волны имеет своеобразную структуру.
Какие частные случаи параметров поля плоской волны можно выделить?
В поле плоской волны можно выделить различные частные случаи параметров, которые могут влиять на его свойства и структуру.
Какую структуру имеет поле плоской волны?
Поле плоской волны имеет структуру плоской волны, где волновая поверхность представляет собой плоскость, перпендикулярную листу тока.
Какие уравнения Максвелла связаны с полями плоской волны?
Уравнения Максвелла, связанные с полями плоской волны, могут быть выведены из основных уравнений. Они описывают электрическое и магнитное поля в части плоскости, где возбуждается волна.
Какие частные случаи параметров поля плоской волны существуют?
Существуют различные частные случаи параметров поля плоской волны, например, случай синфазных полей, когда электрическое и магнитное поля выравниваются по фазе, или случай ортогональных полей, когда они ортогональны друг другу.
Как выглядит картина силовых линий электрического и магнитного полей в плоской волне?
В плоской волне силовые линии электрического и магнитного полей перпендикулярны друг другу. Силовые линии электрического поля перпендикулярны волновой поверхности, а силовые линии магнитного поля параллельны волновой поверхности.
Какими свойствами обладает поле плоской волны, возбуждаемой сторонним током?
Поле плоской волны, возбуждаемой сторонним током, обладает свойствами плоской волны, а именно, оно распространяется без дисперсии и потерь, имеет постоянную амплитуду и фазу во всем пространстве.