Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции по электродинамике.doc
Скачиваний:
177
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
3.38 Mб
Скачать

Операции векторного анализа в цск и сск.

ЦСК:

. (13)

. (14)

. (15)

. (16)

ССК:

. (17)

. (18)

. (19)

==. (20)

Приложение 3. Эм параметры некоторых веществ Параметры диэлектриков (при 20с) [5, 19]

Наименование вещества

(См/м)

(f)

tg (f)

100 Гц

0,1 ГГц

1 кГц

3 ГГц

Двуокись титана

10-12

100

90

0,002

0,003

Пресная вода

10-3-2,1

80

78

-

0,1

Морская вода

0,6-6,6

80

70

-

0,3

Сухая почва

10-4

6

2

-

-

Влажная почва

10-2

20

5

-

-

Бумага

10-10

3,7

-

0,009

-

Кварц

10-17

3,8

3,8

0,001

0,0001

Плексиглас

10-14

3,4

2,6

0,06

0,006

Полихлорвинил

-

3,2

2,8

0,01

0,006

Полистирол

10-19

2,6

2,5

0,0005

0,0025

Полиэтилен

10-15

2,3

2,2

0,0006

0,0004

Сера

10-15

3,4

3,4

0,0006

0,0007

Слюда

210-12

5,4

5,4

0,002

0,0003

Трансформаторное масло

10-11

2,24

2,18

0,001

-

Фарфор

10-12

7,0

-

-

-

Гетинакс

10-9

6

-

0,02

-

Текстолит

-

7

-

0,03

-

Параметры проводников

Наименование вещества

 (См/м)

Серебро

6,14107

1

Медь

5,65107

1

Алюминий

3,54107

1

Цинк

1,70107

1

Параметры магнитномягких материалов [5]

Наименование вещества

(См/м)

нач

макс

Низкочастотные материалы (при f>1кГц резко уменьшается)

Электротехнич. сталь Э31

2106

250

5500

Электротехнич. сталь Э42

1,6106

400

7500

Супермаллой

1,4106

105

106

Высокочастотные материалы

Оксифер РЧ-50

-

-

50

Оксифер Окс-400

-

-

400

Оксифер М-1000

-

-

1000

Приложение 4. Некоторые сведения о волновых уравнениях

Рассмотрим решения волновых уравнений гиперболического типа.

К одномерномуволновому уравнению приводит задача о колебаниях струны при малых возмущениях, кдвумерному– о колебаниях закрепленной плоской мембраны, ктрехмерному– распространение звука в упругой среде.

Общий вид трехмерногонеоднородноговолнового уравнения:

, (21)

где x1,x2, x3– обобщенная система пространственных координат,v– константа связанная со скоростью движения фронта волны.

Общий вид одномерногонеоднородноговолнового уравнения:

. (22)

Общее решение неоднородного волнового уравнения, как и в случае обыкновенных дифференциальных уравнений, состоит из общего решения однородногои частного решениянеоднородногоуравнения.

Обычно волновые уравнения гиперболического типа решают методом разделения переменных(методом Фурье): предполагают, что решение можно представить в виде комбинации функций, каждая из которых зависит только от одной переменной. После подстановки данного решения в уравнение оно распадается на более простые уравнения.

Общее решение (22) с начальным условием t=0 имеет вид[16]:

, (23)

где ,,K(s, r)– область, определяемая неравенствами0st,rx vts, гдеs– параметр, применяемый при нахождениичастногорешения с помощьюпринципа Дюамеля[16].

Общее решение двумерного и трехмерного уравнений еще более сложное [16], поэтому мы ограничимся только частными решениями.

Частное решениеодномерного волнового уравнения (=kv).

. (24)

Частные решениядвумерного и трехмерного волновых уравнений.

, (25)

где . Для двумерного уравненияkz=0.

В полярных координатах:

, (26)

где Zm(x)цилиндрические функции (решения уравнения Бесселя– см. приложение 5),m=0, 1,.., n (nN).

В цилиндрических координатах:

, (27)

В сферических координатах:

, (28)

, (29)