8.10. Какова форма фронта волны, создаваемой элементарными излучателями в дальней зоне?

Фронт волны, создаваемой элементарными излучателями в дальней зоне, имеет форму плоской волны. Это связано с тем, что в дальней зоне от излучателя расстояние до любой точки на фронте волны существенно больше размеров излучателя, и поэтому излучатель можно рассматривать как точечный источник. В результате, в дальней зоне волна, создаваемая излучателем, распространяется как плоская волна.

Форма фронта волны может быть представлена в виде сферической волны в ближней зоне от излучателя, где размеры излучателя сравнимы с расстоянием до точки наблюдения, но по мере удаления от излучателя в дальней зоне фронт волны становится все более и более плоским. Это обусловлено тем, что при распространении от источника волны начинают распространяться в виде цилиндрических волн, которые затем становятся все более и более плоскими, пока не достигнут формы плоской волны в дальней зоне.

Таким образом, форма фронта волны, создаваемой элементарными излучателями в дальней зоне, является плоской волной.

8.11. Какова поляризация поля, создаваемого элементарным электрическим вибратором, рамкой?

Поляризация поля, создаваемого элементарным электрическим вибратором, рамкой, зависит от ориентации рамки и направления ее тока.

Если рамка расположена горизонтально и ток в ней течет в горизонтальном направлении, то поляризация поля будет горизонтальной. Если же рамка расположена вертикально и ток в ней течет в вертикальном направлении, то поляризация поля будет вертикальной.

Кроме того, если рамка расположена под углом к горизонтали или вертикали, то поляризация поля будет линейной, ориентированной под углом к ориентации рамки.

Таким образом, поляризация поля, создаваемого элементарным электрическим вибратором, рамкой, зависит от ориентации рамки и направления ее тока, и может быть горизонтальной, вертикальной или линейной, ориентированной под углом к ориентации рамки.

8.12. Как найти мощность излучения элементарного электрического вибратора и рамки?

Мощность излучения элементарного электрического вибратора и рамки можно найти с помощью формулы Пойнтинга, которая связывает плотность потока энергии электромагнитного поля с вектором Пойнтинга. Формула Пойнтинга имеет вид:

$P = \frac{1}{2} \int_S \vec{S} \cdot \vec{n} dS$

где $P$ - мощность излучения, $\vec{S}$ - вектор Пойнтинга, $\vec{n}$ - единичный вектор нормали к поверхности $S$, $dS$ - элемент поверхности.

Для элементарного электрического вибратора и рамки можно выразить вектор Пойнтинга следующим образом:

$\vec{S} = \frac{c}{8\pi} |\vec{E}|^2 \vec{n}$,

где $c$ - скорость света, $\vec{E}$ - вектор напряженности электрического поля.

Подставляя выражение для вектора Пойнтинга в формулу Пойнтинга и интегрируя по поверхности, можно получить мощность излучения элементарного электрического вибратора и рамки.

Мощность излучения зависит от амплитуды тока в рамке, ее геометрических размеров и частоты излучаемой волны. Более точные выражения для мощности излучения можно получить при решении задачи о распределении электрического и магнитного поля вблизи излучателя.