5 alternativ câmp electromagnetic
5.1 Programul de lucru
Definirea unui câmp electromagnetic variabil. Ecuațiile de bază (ecuațiile lui Maxwell) alternând câmpului electromagnetic. ecuația de continuitate. ecuațiile lui Maxwell în notație complexe. Teorema Poynting pentru valorile instantanee, și în notație complexă. Un câmp electromagnetic alternativ într-un mediu conductor omogen și izotrop. ecuațiile lui Maxwell pentru un mediu de conductoare. efect de piele magnetica. efect de suprafață electrice.
Fundamentele și raportul 5.2
1. Câmpul electromagnetic alternativ (PEMP) - un set de variabile în timp și interconectate între ele și cauzând câmpuri electrice și magnetice. Acesta este definit prin două cantități vectoriale - intensitatea câmpului electric
și câmpul magnetic.2. ecuațiile lui Maxwell. Procesul de studiu PEMP a fost realizat folosind ecuația Maxwell. ecuațiile lui Maxwell formează un sistem de patru ecuații:
ecuație Maxwell exprimă relația dintre câmpul magnetic al rotorului și densitatea de curent în același punct al terenului. Pentru valorile instantanee ale primei ecuații Maxwell este scris după cum urmează:
.Există două densitatea de curent în prima parte a ecuației: conducție densitatea de curent
și prejudecată densitatea de curent. Curentul prejudecată excită câmpul magnetic precum și curent de conducere.La schimbarea E și H în timpul sinuos, puteți utiliza metoda simbolică pentru a înregistra și prima ecuație Maxwell în notație complex
.A doua ecuație Maxwell definește relația dintre rotorul intensității câmpului electric și viteza de schimbare a câmpului magnetic în același punct al terenului. Pentru valori instantanee este scris după cum urmează:
,și anume orice schimbare în câmpul magnetic în timp
în orice punct în câmpul excită câmp electric vortex în același punct din teren.In al doilea complex notație ecuația Maxwell
.ecuație
care exprimă principiul continuității câmpului magnetic.ecuație
Ea exprimă relația dintre sursa de intensitatea câmpului electric și densitatea de sarcini libere în același punct din teren.continuitate 3.Uravnenie. linia curentă totală
sunt continue, adică, la limita unui mediu conduce, iar curentul de conducere dielectrică devine un curent prejudecată. Ecuația de continuitate este scris după cum urmează: .Această ecuație poate fi scrisă în mod diferit
.Această ecuație este numită și legea conservării taxa. Această lege înseamnă că sarcina electrică este indestructibilă, se poate deplasa numai de la un loc la altul.
4. Teorema Poynting.
Teorema Poynting descrie raportul de energie în domeniu. Ea are două forme de intrare: prima - pentru valori instantanee, al doilea - un handicap complex - pentru cantități variază sinusoidal.
Teorema Poynting pentru valorile instantanee scrise după cum urmează:
.
Partea stângă a ecuației există un flux al vectorului Poynting
(Volumul lăuntrul) prin orice poverhnostS închise definind niște obemV. Dimensiunea vectorului Poynting de dimensiune egală cu produsul dintre E și H, adică,.
Partea dreaptă a ecuației este energia
, sub formă de căldură eliberată pe unitatea de timp în obemeV; șieste rata de schimbare a stocului de energie electromagnetică într-un volum dat.Teorema Poynting în notație complexă este:
.
Primul termen din partea dreaptă - puterea activă, a doua - reactivă. În consecință, teorema Poynting poate fi scris după cum urmează:
.În ultima expresie
- vectorul Poynting complex.5. Ecuațiile lui Maxwell pentru un mediu de conductoare.
,.6. Un plan de unde electromagnetice.
Prin unde electromagnetice avionul să înțeleagă vectorii de undă
ploskostixoy care sunt dispuse perpendicular pe direcția de propagare a undei (osz) și variind numai ca funcție koordinatyzi vremenit.Puterea câmpului magnetic este determinată de:
,
unde
- constante de integrare, care sunt determinate de condițiile limită:.Intensitatea câmpului electric este:
,
unde
- impedanță caracteristică.7. Adâncimea de penetrare și lungimea de undă.
Adâncimea Δ penetrare realiza distanța de-a lungul direcției de propagare a undei (de-a lungul direcției axa z) în care amplitudinea undei incidente E (sau H) este redus cu un factor e = 2,71 ori. Având în vedere că e = e -1 -KΔ. obținem
.Sub o lungime de undă λ într-un mediu conductor realiza distanța de-a lungul direcției de propagare a undei (de-a lungul direcției axa z), în care faza de oscilație este schimbat la 2tt. Având în vedere că valoarea: · κ = 2π, obținem
.Sub viteza de fază înțeleg rata la care ar fi necesar să se deplaseze de-a lungul axei z a vobulării avut aceeași fază;
.8. Efectul de suprafață magnetică.
Fenomenul de distribuție inegală câmp pe secțiunea transversală a căldurii conductive cauzată de atenuarea undei electromagnetice, deoarece se propagă într-un mediu de conductoare, cu condiția că foaia este direcționată de-a lungul fluxului magnetic, se numește efect magnetic de suprafață. În acest caz:
, .Dacă presupunem
, intensitatea câmpului electromagnetic de pe suprafața benzii poate fi determinată .9. Atunci când efectul electric de-a lungul suprafeței plăcii (anvelopa) este direcționată sinusoidală ω frecvența curentă. În acest caz, câmpul din interiorul plăcii este determinată prin formulele:
,,.