Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТЭМП1 / 06) 082-095.doc
Скачиваний:
50
Добавлен:
22.03.2015
Размер:
758.78 Кб
Скачать

7.10. Приближенные граничные условия Щукина-Леантовича.

Самой распространенной задачей является задача присутствия реальных проводящих сред. Решение подобных задач существенно упрощается при использовании приближенных граничных условий Щукина-Леантовича (гр. усл. Щ-Л).

В отличие от традиционных граничных условий, которые устанавливают взаимосвязь между составляющими поля на границе раздела в разных средах, гр. усл. Щ-Л устанавливают взаимосвязь в одной среде. Из предыдущего параграфа известно, что если 2-ая среда является реальным проводником, то преломленная в ней волна распространяется перпендикулярно к границе раздела и составляющие поля преломленной волны можно описать теми же соотношениями, что плоскую волну в однородном изотропном пространстве.

(1),

где — нормаль к границе раздела направленная в сторону проводящей среды.

Составляющие поля преломленной волны находятся в плоскости параллельной границе раздела.

На границе раздела S должны выполняться условия:

на S (2)

Тогда, с учетом (2), (1) можно переписать:

(3)

В (3) вектор Н можно представить в полной форме:

, потому, что

(4) — приближенное гр. усл. Щ-Л.

Устанавливает взаимосвязь между тангенциальными составляющими в 1-ой среде на границе раздела с хорошо проводящей средой.

Из (4) следует, что на поверхности реальных проводников имеется малая по величине, но конечная тангенциальная составляющая компонента Е. Е и Н на поверхности реальных проводников определяют поток энергии направленной внутрь проводящей среды: , где zС2 — очень малая величина. При и получаем:— гр. усл. на поверхности идеальных проводников.

В основе наших рассуждений стоит предположение о том, что д=0 т. е. преломленная волна распространяется перпендикулярно к поверхности. В действительности она распространяется под очень малым углом к нормали. Приближенность состоит в том, что мы предполагаем этот угол равным 0.

Тангенциальная компонента магнитного поля на поверхности реальных металлов мало отличается от тангенциальной компоненты на поверхности идеального проводника. поэтому при решении задач и используются гр. усл. Щ-Л. Обычно предполагают: .

Раздел 8. Поверхностный эффект.

8.1. Явление поверхностного эффекта.

В предыдущих параграфах было показано, что переменное электромагнитное поле, а стало быть и объемная плотность тока проводимости, в проводящих средах экспоненциально убывают при удалении от границы раздела (). Т. е. на высоких частотах поле и ток оказываются сосредоточенными в тонком приграничном слое. Это явление получило названиеповерхностного или скин-эффекта (пов. эф.).

В следствии пов. эф. эффективное поперечное сечение проводника оказывается существенно меньше его геометрического сечения, что является причиной увеличения активного сопротивления.

С другой стороны пов. эф. позволяет создавать защитные металлические экраны, предотвращающие воздействие электромагнитного поля на радиотехнические устройства.

Следует подчеркнуть, что в случае постоянного или низкочастотного электромагнитного поля металлические экраны выполняются из диа- и парамагнитных материалов. Это позволяет осуществить защиту от электрического поля, но не экранизирует магнитное поле.

Если толщина металлического экрана превышает несколько “ d ” (глубина проникновения) и экран является замкнутым окружая изолированную область, то можно считать что внутри электромагнитное поле отсутствует.

Соседние файлы в папке ТЭМП1