Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Lektsia04_2013

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
10.02.2015
Размер:
1.14 Mб
Скачать

Диапазоны радиоволн

 

 

 

 

 

Уравнения Максвелла

 

 

 

 

 

Излучение электромагниных волн

 

 

 

 

 

Распространение волн

 

 

 

 

 

Четвертое уравнение Максвелла

 

 

 

 

 

 

 

Максвелл ввел понятие токов смещения

 

 

 

 

 

 

~

1

 

 

~

 

 

 

 

 

@D

 

 

jd

 

 

 

 

 

 

 

4

@t

 

Токи смещения, потому что они выражаются через вектор электрического

~

 

 

 

 

 

 

 

 

смещения D.

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

rot H~ =

4

~j + ~jd

c

8 rot

H~

=

4c

~j + ~jd

 

> div

 

 

H~

 

rot

 

= 0

 

<

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

~

= 0 ) ~j+~jd = 0

div j + jd

~

~

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом поток вектора j + jd через любую замкнутую поверхность равен нулю. Тогда линии суммы токов проводимости и токов смещения замкнуты (не рвутся).

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Диапазоны радиоволн Уравнения Максвелла Излучение электромагниных волн Распространение волн

Уравнения Максвелла

Уравнения Максвелла

8 div

D

= 4

1

 

@B~

> rot

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E~

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

c

@t

>

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

= 0

 

 

 

 

 

 

 

> div

B

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

 

 

 

 

 

 

 

 

~

> rot

H~

= 4 ~j + 1 @D

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

c

 

c @t

>

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Диапазоны радиоволн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнения Максвелла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Излучение электромагниных волн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Распространение волн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнения Максвелла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнения Максвелла

D = 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 div

1

 

@B~

 

> rot

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E~

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

c

@t

 

>

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

> div

B

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

> rot

H~

=

 

4 ~j + 1 @D

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

c

 

c @t

 

>

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Материальные уравнения

8

~

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B~ = H~

 

 

 

 

 

 

 

<

D = "E

 

 

 

 

 

 

 

~j = E~

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Диапазоны радиоволн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнения Максвелла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Излучение электромагниных волн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Распространение волн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнения Максвелла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнения Максвелла

D = 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 div

1

 

 

@B~

 

> rot

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E~

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

c

@t

 

>

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

> div

B

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

> rot

H~

= 4 ~j + 1 @D

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

c

 

c @t

 

>

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Материальные уравнения

8

~

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B~

= H~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

D = "E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~j = E~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение непрерывности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

div ~j

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

= 0

 

 

 

 

 

 

 

@t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Диапазоны радиоволн Уравнения Максвелла Излучение электромагниных волн Распространение волн

Излучение электромагниных волн

Возможность излучения и распространения электромагнитных волн в пространстве следует из положения, высказанного Фарадеем и Максвеллом, согласно которому электрический ток может циркулировать в диэлектрике и свободном пространстве в виде тока смещения. Электрическая система, способная создавать в пространстве токи смещения, может служить излучателем электромагнитной энергии. Простейшей системой может служить конденсатор, на обкладки которого подается переменная ЭДС. Между обкладками конденсатора циркулирует ток смещения:

Ток смещения может быть ответвлен от конденсатора в свободное пространство с торцов, т.е. конденсатор является излучающей системой, однако малоэффективной.

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Диапазоны радиоволн Уравнения Максвелла Излучение электромагниных волн Распространение волн

Излучение электромагниных волн

Значительно эффективнее схема, в которой пластины конденсатора развернуты на 90o.

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Диапазоны радиоволн Уравнения Максвелла Излучение электромагниных волн Распространение волн

Излучение электромагниных волн

Рассмотрим свойства линейного симметричного вибратора.

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Диапазоны радиоволн Уравнения Максвелла Излучение электромагниных волн Распространение волн

Излучение электромагниных волн

Рассмотрим свойства линейного симметричного вибратора.

Простейшей антенной является провод, в середину которого введена ЭДС.

c

r

r

 

r

 

 

a

b

c

 

c

ar1

b1r

c

1r

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Диапазоны радиоволн Уравнения Максвелла Излучение электромагниных волн Распространение волн

Излучение электромагниных волн

Рассмотрим свойства линейного симметричного вибратора.

Простейшей антенной является провод, в середину которого введена ЭДС.

6

6

6

6

6

6

6 r

c

-6 r

 

r

-

 

6

6

 

 

 

6

 

a

 

 

b

 

c

c

? ?ar1 ? ?

 

b1r

 

? ?c1r

?

?

 

? ? ?

 

Красные и синие области –– условное изображение мгновенного распределения тока вдоль линии вибратора.

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Диапазоны радиоволн Уравнения Максвелла Излучение электромагниных волн Распространение волн

Излучение электромагниных волн

Рассмотрим свойства линейного симметричного вибратора.

Простейшей антенной является провод, в серединуr которого введена ЭДС. c

 

 

 

 

 

-

 

6

 

 

 

 

6

-

6

 

6

6

 

-

c

6

 

 

 

-

a

6

 

b

 

-6 r

 

-

r

 

-

c

? ?ar1

? ?

b1r

 

-

?

?

 

 

? 6

-

c1r -

Красные и синие области –– условное изображение мгновенного распределения тока вдоль линии вибратора.

Симметричный вибратор можно получить, развернув на 180o концы разомкнутой двухпроводной линии c – c1 относительно точек b – b1.

И. А. Насыров Физика волновых процессов

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]