Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Топ:
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Дисциплины:
2017-10-11 | 452 |
5.00
из
|
Заказать работу |
На рис. 2.1, а изображены силовые линии векторов и плоской
Т -волны, распространяющейся вдоль оси z.
Если перпендикулярно линиям электрического поля поставить две параллельные идеально проводящие плоскости (рис. 2.1), то поле плоской
Т -волны (2.1) останется неизменным (согласно известному граничному условию на поверхности идеального металла равенства нулю касательной составляющей электрического поля: ). Поэтому между параллельными идеально проводящими плоскостями могут распространяться плоские
Т -волны. Непрерывной деформацией этих плоскостей в цилиндрические поверхности и поля между ними можно получить электромагнитное поле волны в коаксиальной и двухпроводной линиях (рис. 2.1, в, г). На рис. 2.1, д, е изображены симметричная и несимметричная полосковые линии и поля в них.
Из этих рассуждений следует, что возможно существование Т-волны в длинных линиях. Определим условия существования таких волн. Из структуры поля между двумя параллельными плоскостями однозначно следует, что поверхностный электрический ток на пластинах имеет только продольную составляющую:
(2.2)
2.3. Вектор напряженности магнитного поля в Т -волне
Граничное условие на идеальном металле однозначно связывает вектор напряженности магнитного поля и вектор плотности поверхностного тока :
(2.3)
где n – орт, нормальный к поверхности металла. Условие (2.3) означает, что векторы и перпендикулярны. Из (2.2) и (2.3) следует, что в длинных линиях вектор имеет только поперечную составляющую:
(2.4)
Так как (в среде отсутствует внутренняя и внешняя намагниченности, магнитная проницаемость среды μ не зависит от координат), то силовые линии представляют собой замкнутые кольца в поперечном сечении линии. Кольца вектора охватывают токи проводников по правилу правого винта: если правый винт вращать по направлению силовых линий , то поступательное движение винта укажет направление тока. Таким образом, продольный ток (2.19) однозначно определяет поперечное магнитное поле (2.4).
2.4. Вектор напряженности электрического поля в линии
Для определения вектора напряженности электрического поля в линии его можно представить через скалярный ψ и векторный потенциалы:
(2.5)
Использование условия калибровки Лоренца для потенциалов
(2.6)
позволяет однородные уравнения Максвелла преобразовать к однородному волновому уравнению для потенциала:
(2.7)
Потенциалы представляются в виде произведения двух функций: функции поперечных координат и экспоненциального множителя описывающего распространение волны вдоль оси линии z:
(2.8)
где – функции поперечных координат; – продольное волновое число, пусть пока неизвестное. Подставляя (2.8) в (2.6), а затем (2.6.) и (2.8) в (2.5) и (2.7), можно после преобразований получить волновое уравнение для функции ψ:
(2.9)
и формулу, для определения напряженности электрического поля:
(2.10)
где – поперечное волновое число:
(2.11)
Из формул (2.9)–(2.11) следует, что, если продольное волновое число отлично от , т. е. то в поле обязательно имеется продольная составляющая. Это соответствует случаю – волн в длинной линии со всеми вытекающими отсюда свойствами волн, как для волноводов.
2.5. Т -волны
Однако формулы (2.9)–(2.11) позволяют обнаружить и другой класс волн. Если положить (см. (2.11)) то из уравнений (2.10), (2.9) следует:
(2.12)
(2.13)
где – векторная функция поперечных координат электрического поля. Подстановка (2.13) в уравнение Максвелла позволяет найти вектор напряженности магнитного поля:
(2.14)
где – векторная функция поперечных координат магнитного поля.
Поле, представленное формулами (2.13), (2.14), точно соответствует
Т -волнам:
и – синфазны;
(2.15)
– фазовая скорость Т -волны равна скорости света. Скалярный потенциал поперечном сечении линии удовлетворяет уравнению Лапласа (2.12), типичному для электростатических задач. Вектор напряженности электрического поля в поперечном сечении определяется как градиент потенциала , т. е. в поперечном сечении электрическое поле градиентно. Таким образом, функция в (2.13) является по структуре статическим полем, которое возникло бы между проводниками линии при подаче на них неизменной во времени разности потенциалов. В связи с этим говорят, что электрическое поле Т -волны имеет «электростатический характер». Такое поле в линии (2.13)–(2.15), поле Т -волны может быть названо квазистатическим. Формулы (2.13) и (2.14) для электромагнитного поля Т -волны получены с точностью до постоянных множителей – амплитуд, определяемых мощностью генератора и отражением от нагрузки линии . С учетом этих амплитуд поле в линии будет иметь вид
(2.16)
(2.17)
Структура электромагнитных полей для Т -волн (2.16), (2.17) в различных линиях получается различной в зависимости от конкретной геометрии поперечного сечения линии, конфигурации проводников, их размеров, относительного положения.
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!