Конотопський інститут Сумського державного університету

Кафедра фундаментальних і загальнонаукових дисциплін

Методичні вказівки

до практичної роботи та виконання ОДЗ студентів

з дисципліни „Теорія поля” для студентів напряму підготовки 6.050802 „Електронні пристрої та системи”

Конотоп-2011

ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ВИБІР ВАРІАНТА. ОФОРМЛЕННЯ. ЗВІТНІСТЬ

Індивідуальні завдання виконуються з метою планомірної самостійної роботи студентів протягом семестру, закріплення теоретичних знань, придбання практичних навичок розрахунку електромагнітного поля. Дана методична розробка містить задачі по визначенню характеристик: електромагнітного поля, хвиль в необмежених середовищах, хвилі, на границі розподілу двох середовищ та ін.

Основним підручником є [1]. У підручнику [2] теорія електромагнітного поля і ліній передачі НВЧ викладена більш докладно в порівнянні з [1]. Перелік досліджуваних питань і послідовність вивчення матеріалу викладені в робочій програмі по дисципліні «Теорія поля». Дана робота складається з 4 розділів. Кожен розділ містить:

1. Ключові питання, без вивчення яких неможливий розв'язок задач.

2. Посилання на рекомендовану літературу по розглянутій темі.

3. Основні розрахункові співвідношення.

Представлені формули або описують загальний випадок, з якого варто самостійно одержати часткові варіанти, або систематизовані з метою економії часу студента, чи відсутні в підручниках.

4. Задачі.

В усіх задачах, якщо не обговорено окремо, мається на увазі наявність монохроматичного гармонійного електромагнітного поля в лінійному однорідному ізотропному немагнітному середовищі.

Вибір варіанта. Перелік розв'язуваних задач і вихідні дані в кожній задачі залежать від номера варіанта N. Номер варіанта відповідає порядковому номеру в списку по журналу. Студенти з парними варіантами розв'язують задачі з парними номерами, студенти з непарними варіантами - задачі з непарними номерами.

Оформлення. Розрахункове завдання оформляється на стандартних аркушах формату А4 відповідно до ДСТУ 3008-95. Пояснювальна записка вкладається у файл, що у свою чергу вкладається в папку.

На титульному листі вказується прізвище, ім'я, по батькові, шифр академічної групи, номер варіанта і викладач, що перевіряє. Тексти задач переписуються цілком. Далі необхідно обгрунтувати порядок розрахунку, записати необхідні формули, зобразити рисунки і графіки. Позначення фізичних величин варто вибрати відповідно до списку, шо рекомендується.

Звітність. Студенти повинні розв'язати і оформити задачі не пізніше початку екзаменаційної сесії. Захист передбачає обгрунтування обраного методу розв'язку, докладне пояснення ходу розв'язку задачі і відповіді на поставлені питання. Робота не зараховується - при невідповідності номера варіанта дійсному номеру, при відсутності в записці тексту задачі, а також при невідповідності оформлення пояснювальної записки ДСТУ 3008-95.

Без виконання і захисту індивідуальних завдань студенти не допускаються до здачі заліку за курсом.

ПЕРЕЛІК РЕКОМЕНДОВАНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

Параметри середовища

ε_α- абсолютна діелектрична проникність;

- відносна діелектрична проникність;

ε₀=8,85·10^-12 - абсолютна діелектрична проникність вакууму;

δ,tgδ - кут втрат, тангенс кута втрат;

μ_α - абсолютна магнітна проникність;

- відносна магнітна проникність;

μ₀= 1,256·^10-6 Гн/м - абсолютна магнітна проникність вакууму;

σ - питома провідність.

Вектори електромагнітного поля

Е- вектори електричного поля;

Е - напруженість електричного поля;

Е₀ - початкове значення амплітуди електричного поля;

Е_n - максимальне значення амплітуди електричного поля;

Н - вектор магнітного поля.

Параметри електромагнітних хвиль

ω - кругова частота;

f- частота;

f₀ - критична частота;

λ - довжина хвилі;

λ_кр - критична довжина хвилі;

А - довжина хвилі в лінії передачі;

β - коефіцієнт фази;

α - коефіцієнт загасання;

ψ, ψ_α – зрушення фази, початкове зрушення фази;

ν_ф, ν_з - фазова швидкість і швидкість поширення енергії;

Z_c - характеристичний опір середовища без втрат.

Характеристики ліній передачі

Z_с - хвильовий опір;

a×b (a>b) — розміри поперечного переріза прямокутного хвилеводу;

R₁, R₂ (R₁> R₂) характерні розміри коаксіального хвилеводу;

Е_гр=30 кВ/см - граничне значення напруженості електричною поля.