- •Вопрос 2. Первое уравнение Максвелла в интегральной и дифференциальной формах.
- •Вопрос 3. Второе уравнение Максвелла в интегральной и дифференциальной формах.
- •Вопрос 4. Третье уравнение Максвелла в интегральной и дифференциальной формах.
- •Вопрос 5. Четвёртое уравнение Максвелла в интегральной и дифференциальной формах.
- •Вопрос 6. Уравнение непрерывности
- •Вопрос 7. Закон Ома в Дифференциальной форме.
- •Вопрос 8. Материальные уравнения.
- •Вопрос 9. Уравнения Максвелла для различных сред.
- •Вопрос 10. Учёт сторонних источников в Уравнениях Максвелла.
- •Вопрос 11. Полная система граничных условий
- •Вопрос 12. Баланс Энергии эмп. Теорема Умова-Пойнтинга в интег-ой и диф-ой формах.
- •Вопрос 13. Плотность энергии эмп.
- •Вопрос 14. Скорость распространения Электромагнитной энергии.
- •Вопрос 15. Уравнения Максвелла для монохром-ого поля. Метод комплексных амплитуд.
- •Вопрос 16. Система уравнений монохроматического поля.
- •Вопрос 17. Баланс средней за период мощности. Комплексная мощность.
- •Вопрос 18. Теорема единственности для внутренних и внешних задач электродинамики.
- •Вопрос 19. Однородные и неоднородные волновые уравнения для векторов эмп.
- •Вопрос 20. Векторный и скалярный потенциал. Вектор Герца.
- •Вопрос 21. Электродинамические потенциалы электромагнитного поля.
- •Вопрос 22. Плоские эмп в однородной изотропной среде без потерь.
- •Вопрос 23. Плоские эмп в однородной изотропной среде с проводимостью, отличной от 0.
- •Вопрос 24. Волны в диэлектриках и проводниках.
- •Вопрос 25. Поляризация волн. Основные параметры. Виды поляризации.
- •Вопрос 26. Волновые явления на границе раздела двух сред.
- •Вопрос 27. Падение плоской волны на границу раздела двух диэлектриков. Угол Брюстера.
- •Вопрос 28. Полное отражение от границы раздела двух диэлектриков.
- •Вопрос 29. Падение плоской волны на границу поглощающей среды.
- •Вопрос 30. Приближенные граничные условия Леонтовича-Щукина.
- •Вопрос 31. Поверхностный эффект. Эквивалентный поверхностный ток. Поверхностное сопротивление.
- •Эквивалентный поверхностный ток
- •7.8.4. Поверхностное сопротивление проводника
- •Вопрос 32. Теорема эквивалентности.
- •Вопрос 33. Лемма Лоренца
- •Вопрос 34. Теорема взаимности
- •Вопрос 35. Излучение электромагнитных волн. Элементарный электрический вибратор.
- •Вопрос 36. Поле элементарного электрического вибратора в дальней, ближней и промежуточных зонах.
- •Вопрос 37. Диаграмма направленности и мощность излучения элементарного электрического вибратора.
- •Вопрос 38. Элементарный магнитный вибратор.
- •Вопрос 39. Эквивалентные источники эмп. Принцип Гюйгенса-Кирхгофа.
- •Вопрос 40. Элементарный излучатель Гюйгенса.
- •Вопрос 41. Дифракция эмв. Методы решения задач дифракции
- •Вопрос 42. Метод Фурье решения задач дифракции.
- •Вопрос 43. Приближенные методы решения задач дифракции. Приближение Гюйгенса-Кирхгофа. Метод геометрической оптики. Геометрическая теория дифракции.
Вопрос 38. Элементарный магнитный вибратор.
Представим вначале магнитный излучатель в виде фиктивного проводника длиной lм с протекающим по нему фиктивным переменным током Iстм .
Применяя принцип перестановочной двойственности (3.23), запишем поле магнитного излучателя в ближней и дальней зоне:
Ближняя зона: Дальняя зона:
Можно отметить, что свойства магнитного излучателя полностью совпадают со свойствами электрического излучателя, как в ближней, так и в дальней зонах.
Диаграмма направленности магнитного излучателя аналогична диаграмме направленности электрического излучателя: ,
и представляет собой тор в сферической системе координат.
Мощность излучения магнитного излучателя находим, используя принцип перестановочной двойственности: ,
где Rизлм – сопротивление излучения магнитного излучателя:
, (3.25)
Здесь ZС м = (посколькуZС = ).
В заключение рассмотрим переход от фиктивного магнитного излучателя к его физически осуществимой модели (т.е. реальной конструкции).
Рассмотрим силовые линии электрического и магнитного поля, создаваемые элементарным электрическим излучателем. Пользуясь принципом перестановочной двойственности, следует предположить, что некая конструкция, имеющая тот же характер структуры поля, отличающуюся только заменой наи будет являться элементарным магнитным излучателем. Такая конструкция вам известна из курса общей физики – это рамка с током.
Следовательно, рамка с током является физической реализацией магнитного излучателя. Такой магнитный излучатель можно считать элементарным, если длина контура L .
Вопрос 39. Эквивалентные источники эмп. Принцип Гюйгенса-Кирхгофа.
При анализе конкретных излучающих систем часто возникают ситуации, когда распределение токов в системе либо неизвестно, либо имеет крайне сложный характер, но зато можно считать известным поле на некоторой замкнутой поверхности, охватывающей излучающую систему. В этих случаях поле, излучаемое системой, можно найти непосредственно по значениям векторов Ё и Н на этой поверхности.
Задача формулируется следующим образом. Пусть источники сосредоточены в ограниченной области V. Характер источников и их расположение неизвестны, но зато известны значения векторов Ё и Н на внешней по отношению к источникам стороне поверхности S, ограничивающей объем V.
Предположим, что на S отсутствуют поверхностные токи и заряды. Тогда на S должны выполняться следующие условия:
поверхности S.
плотность эквивалентных поверхностных зарядов
Магнитный векторный потенциал вычисляется по аналогичной формуле, вытекающей из (2.61) и перестановочной двойственности уравнений Максвелла:
Принцип эквивалентности тесно связан с известным принципом Гюйгенса-Кирхгофа. В соответствии с этим принципом, каждая точка фазового фронта распространяющейся волны может рассматриваться как точечный источник сформированной волны. Аналитически принцип Гюйгенса сформулирован Кирхгофом, поэтому его так назвали.
Принцип Гюйгенса-Кирхгофа применим и к поверхностям, которые не совпадают с фазовым фронтом волны. В этом случае, определяя возбуждение точечных источников нужно учитывать фазовый сдвиг каждого из них. Принцип Гюйгенса-Кирхгофа широко применяется в теории антенн при вычислении поля излучаемого апертурными антеннами.