Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Otvety_na_kollokvium_po_ED.docx
Скачиваний:
91
Добавлен:
01.11.2017
Размер:
1.3 Mб
Скачать

48.Физический смысл второго и третьего слагаемых в правой части уравнения Умова-Пойнтинга. И 49. Физический смысл последнего слагаемого в правой части уравнения Умова-Пойнтинга.

Первое слагаемое в правой части представляет собой поток комплексной мощности, излучаемой через замкнутую поверхность S. Величина , называется комплексным вектором Пойнтинга и определяет направление передачи электромагнитной энергии. С учетомпервое слагаемое правой части примет вид.Действительные частиипредставляют собой средние по времени значения активной мощности, отдаваемой сторонними источниками и излучаемой из объема V, соответственно. Второй и третий интегралы являются чисто действительными величинами и определяют мощность потерь в объеме V, вследствие конечной проводимости среды, потерь на переполяризацию и перемагничивание среды. Определим указанные интегралы, как мощность потерь в объеме V- это уравнение выражает закон Джоуля-Ленца. Последнее слагаемое, представляет собой энергию электрического и магнитного поля, накапливаемую в объеме V.50.Понятие электродинамических потенциалов и векторов Герца. Вспомогательные функции для нахождения полей. Электродинамические потенциалы: - электрический и- магнитный, векторы Герца:- электрический и- магнитный. В случае гармонических полейисвязаны сипостоянным множителем.51.Условие калибровки вектора Герца. . Поскольку скалярная функция U, может быть выбрана произвольно, с целью упрощения последнего выражения наложим на него следующее условие калибровки: . Тогда уравнение для вектора Герца принимает вид. 52.Решение волнового уравнения для вектора герца. Согласно можно предположить, что вектор H является ротором какого-либо другого вектора. Пустьи. Подставимв:или. Поскольку ротор равен нулю, можно предположить, что вектор, от которого берется ротор, равен градиенту произвольной скалярной функции U.,. Поставляяив уравнение, получим волновое уравнение для электрического вектора Герца:,,Поскольку скалярная функция U, может быть выбрана произвольно, с целью упрощения последнего выражения наложим на него следующее условие калибровки:. Тогда уравнение для вектора Герца принимает вид.53.Выражение для электрического и магнитного полей при наличии электрического и магнитного токов. , .54.Понятие «ближняя зона излучения», особенности. В ближней зоне имеется относительно большое реактивное поле (связанное с источником) по сравнению с полем излучения. Если пренебречь полем излучения, то можно считать, что в ближней зоне среднее значение комплексного вектора Пойнтинга равно нулю, и это соответствует колебательному движению энергии около источника. 55.Понятие «промежуточная зона излучения», особенности. Промежуточная зона является переходной от ближней зоны к дальней. В этой зоне поле излучения и реактивное поле соизмеримы. 56.Понятие «дальняя зона излучения», особенности. В дальней зоне преобладает поле излучения, а реактивное поле пренебрежимо мало. Действительная компонента П направлена вдоль радиуса, определяющего направление излучения энергии. 57.Выражение для электрического вектора Герца в дальней зоне. где58.Выражение для магнитного вектора Герца в дальней зоне. ,где59.Выражение для расстояний «дальней зоны». - Максимальное значение фазовой ошибки. Если принять, что(где- коэффициент, определяющий допустимую фазовую ошибку) можно получить условие дальней зоны:, где D – наибольший размер излучающей системы. На практике часто полагают, тогда условие дальней зоны принимает вид:. Это означает, что для удовлетворения условия дальней зоны приемная антенна должна находиться от передающей на расстоянии, не меньшем чем.60.Какой характер имеет поле в «дальней зоны». Поле в дальней зоне подобно полю точечного источника. При этом в отличие от поля точечного источника поверхности равных фаз для каждой из составляющих векторов E и H не являются в общем случае сферами с центром в начале координат, поскольку составляющие икомплексны и зависят от угловых координат.61.Соотношение между векторами Е и Н в дальней зоне. Анализ формулы показывает, что поле в дальней зоне носит чисто поперечный характер, поскольку векторы E и H не имеют составляющих, направленных вдоль орта .62.Понятие характеристического сопротивления среды. [Ом] 63. Значение характеристического сопротивления вакуума. Ом. 64.Выражение для диаграмм направленности по «напряжению» при наличии только электрических токов. 65.Выражение для диаграмм направленности по «напряжению» при наличии только магнитных токов. При наличии одновременно электрических и магнитных токов диаграммы направленности по полю определяются следующими соотношениями:66.Выражение для диаграммы направленности по мощности. Поток мощности, излучаемый в направлении ,и отнесенный к единице телесного угла, при наличии только электрических токов пропорционален функции, называемой диаграммой направленности по мощности.

Поскольку парциальные мощности, вычисляемые по соответствующим компонентам векторов, аддитивны, можно считать, что 67.Нормированные диаграммы направленности по «напряжению». 68.Нормированные диаграммы направленности по мощности. 69.Коэффициент направленного действия. 70.Выражение для максимального КНД. 71.Понятие линейной поляризации поля. При линейной поляризации вектор E в течение времени не 0изменяет своего пространственного расположения (изменяется лишь его направление на противоположное). При этом под плоскостью поляризации понимают плоскость, проходящую через вектор E и вектор Пойнтинга П, определяющий направление распространения волны. 72.Понятие эллиптической поляризации поля. При эллиптической поляризации (а также в частном случае круговой) вектор E изменяет свое направление в пространстве, и его годограф описывает пространственную периодическую кривую. Если спроектировать годограф вектора на плоскость, перпендикулярную вектору П (фазовую плоскость), то получим в общем случае эллипс с полуосями a и b, называемый поляризационным. 73.Что такое элементарный электрический вибратор. Электрический вибратор - идеализированный излучатель в виде провода, длина которого l во много раз меньше длины излучаемой волны. По всей длине вибратора ток имеет постоянные амплитуду и фазу. Эквивалент – диполь Герца.74. Что такое элементарный магнитный вибратор. Практически магнитный вибратор можно реализовать в виде рамки бесконечно малого размера, которой протекает переменный ток. По аналогии с электрическим вибратором магнитный вибратор можно также представить в виде короткого тонкого провода с магнитным током либо в виде магнитного диполя Герца 75.Что такое элемент Гюйгенса. Элемент Гюйгенса можно представить как элемент фронта волны. Магнитное поле в таком элементе можно заменить эквивалентным электрическим током, а электрическое поле - эквивалентным магнитным током. Поскольку векторы ираспространяющейся волны взаимно перпендикулярны, то эквивалентные им электрические и магнитные токи также будут взаимно перпендикулярны. 76.Изобразить графически диаграмму направленности элемента Герца.

для наглядности отсутствует четверть тора

; .

Соседние файлы в предмете Электродинамика