- •Міністерство освіти та науки України Запорізький національний технічний університет Методичні вказівки
- •«Технічна електродинаміка», «Електродинаміка та поширення радіохвиль” Частина 1: „Теорія електромагнітного поля”
- •Перелік скорочень
- •2 Вказівки до виконання самостійної роботи
- •3 Робоча програма першої частини курсу "Електродинаміка та поширення радіохвиль"
- •3.1 Вектори електромагнітного поля
- •Контрольні питання до теми3.1
- •3.2 Основні рівняння електродинаміки як результат узагальнення дослідницьких фактів
- •Контрольні питання до теми 3.2
- •3.3 Деякі наслідки основних рівнянь електродинаміки
- •Контрольні питання до теми 3.3
- •3.4 Хвильові рівняння. Електродинамічні потенціали
- •Контрольні питання до теми 3.4
- •3.5 Випромінювання електромагнітних хвиль
- •Контрольні питання до теми 3.5
- •3.6 Плоскі електромагнітні хвилі в однорідному ізотропному середовищі
- •Контрольні питання до теми3.6
- •3.7 Хвильові явища на межі розділу двох середовищ
- •Контрольні питання до теми 3.7
- •3.8 Електромагнітні хвилі в напрямних системах
- •Контрольні питання до теми 3.8
- •3.9 Об'ємні резонатори
- •Контрольні питання до теми 3.9
- •4 Завдання до самостійної роботи №1 завдання 1. Векторна алгебра Задача №1.1
- •Задача №3.7
- •Задача №3.8
- •Задача №3.9
- •Завдання 4. Миттєві та комплексні значення амплітуд векторів та Задача №4.1
- •Задача №4.2
- •Задача №4.3
- •Задача №4.4
- •Задача №4.5
- •Задача №4.6
- •Задача №4.7
- •Задача №4.8
- •Задача №4.9
- •Задача №4.10
- •Задача №4.11
- •Задача №4.12
- •Задача №4.13
- •Задача №4.14
- •Задача №4.15
- •Задача №4.16
- •Задача №4.17
- •Задача №4.18
- •Задача №4.19
- •Задача №4.20
- •Задача №5.1
- •Задача №5.2
- •Задача №5.3
- •Задача №5.4
- •Задача №5.5
- •Задача №5.6
- •Задача №5.7
- •Задача №5.8
- •Задача №5.9
- •Задача №5.10
- •Задача №5.15
- •Задача №5.16
- •Задача №5.17
- •Задача №5.18
- •Задача №5.19
- •Задача №5.20
- •Завдання 6. Електромагнітні хвилі у напрямних системах Задача №6.1
- •Задача №6.2
- •Задача №6.3
- •Задача №6.4
- •Задача №6.5
- •Задача №6.6
- •Задача №6.7
- •Задача №6.8
- •Задача №6.9
- •Задача №6.10
- •Рекомендована література
Задача №4.12
Елементарний щілинний випромінювач створює електричне поле, яке описується формулою:
,
де Е0=3 - напруженість електричного поля у щілині;
а=1 см – ширина щілини;
l=30 см – довжина щілини;
- кут між площиною, що перпендикулярна вісі щілинного вібратора та точкою огляду;
=900;
; f=107 Гц.
Оточення вібратора – повітря.
Знайти комплексні амплітуди та миттєві значення векторів та .
Побудувати графік залежності складових поля від координат, в яких вирішується задача, у моменти часу t=0 та t= . (Сферичні координати).
Привести графічне зображення залежності складових поля від часу у точках з відомими координатами: т. М (r=500 м; 0; 0) та т. N (r=5000 м; 0; 0).
Задача №4.13
Магнітне поле хвилі у прямокутному хвилеводі описується виразом:
,
,
де , Н0=10 ; f=109 Гц;
а=10 см – розмір стінки хвилеводу повздовж вісі х;
b=5 см – розмір стінки хвилеводу повздовж вісі у.
Хвилевід заповнений повітрям.
Знайти комплексні амплітуди та миттєві значення векторів та в хвилеводі.
Побудувати графік залежності складових поля від координат, в яких вирішується задача, у моменти часу t=0 та t= .
Привести графічне зображення залежності складових поля від часу у точках з відомими координатами: т. М (х=5 см; 0; 0) та т. N (х=5 см; 0; z=30 см).
Задача №4.14
Плоска електромагнітна хвиля падає із повітря під кутом =450 на поверхню ідеального металу (площина z=0). При значення z<0 магнітне поле цієї хвилі описується виразом:
,
де , Н0=0,1 ; f=109 Гц.
Знайти комплексні амплітуди та миттєві значення векторів та .
Побудувати графік залежності складових поля від координат, в яких вирішується задача, у моменти часу t=0 та t= .
Привести графічне зображення залежності складових поля від часу у точках з відомими координатами: т. М (0; 0; 0) та т. N (0; 0; z= см).
Задача №4.15
Напруженість магнітного поля в круглому хвилеводі описується виразом:
,
де ; Н0=2 ; f=109 Гц.
- похідна функції Бесселя нульового порядку;
R=20 см – радіус хвилеводу.
Хвилевід наповнений ідеальним діелектриком з r=2,5.
Знайти комплексні амплітуди та миттєві значення векторів та .
Побудувати графік залежності складових поля від координат, в яких вирішується задача, у моменти часу t=0 та t= . (Циліндрична система).
Привести графічне зображення залежності складових поля від часу у точках з відомими координатами: т. М (0; 0; 0) та т. N (r=20; 0; 0).
Задача №4.16
Напруженість електричного поля хвилі, що поширюється в круглому хвилеводі, описується виразами:
,
,
де - стала поширення;
R=20 см – радіус хвилеводу;
J1 – функція Бесселя першого порядку.
Хвилевід заповнений повітрям.
Визначити миттєві значення складових вектора напруженості магнітного поля у хвилеводі.
Побудувати графік залежності складових поля від координат, в яких вирішується задача, у моменти часу t=0 та t= . (Циліндрична система).
Привести графічне зображення залежності складових поля від часу у точках з відомими координатами: т. М (0; 0; 0) та т. N (r=20 см; 0; 0), т. Р (0; 0; z=15 см).