- •Алехина т.Ю. Руководство к практическим занятиям «Электродинамика»
- •Часть VI
- •Электромагнитные поля, создаваемые ограниченными излучающими системами
- •VI.1. Векторный и скалярный потенциалы
- •VI.2. Собственные функции скалярного волнового уравнения
- •VI.3. Поля, создаваемые ограниченными колеблющимися источниками
- •VI.4. Электрическое дипольное поле и излучение
- •VI.5. Магнитные дипольные и электрические квадрупольные поля
- •Задачи для самостоятельной работы по теме «Электромагнитные поля, создаваемые ограниченными излучающими системами»
- •Список литературы
Задачи для самостоятельной работы по теме «Электромагнитные поля, создаваемые ограниченными излучающими системами»
-
Прямоугольная рамка с постоянным линейным током J вращается вокруг своей диагонали с постоянной угловой скоростью
.
Площадь рамки равна S, а
ее размеры малы по сравнению с длиной
излучаемой волны. Найти интенсивность
излучения в элемент телесного угла
в среднем по времени за период вращения
рамки. Построить диаграмму направленности.
-
Квадруполь представляет собой систему четырех зарядов, расположенных в вершинах квадрата со стороной l. Знак заряда меняется на противоположный при переходе к соседней вершине. Предполагая, что квадруполь вращается в плоскости XY вокруг своего центра с постоянной угловой скоростью
,
определить угловое распределение
интенсивности излучения
среднем по времени за период вращения.
Построить диаграмму направленности.
-
Два одинаковых антипараллельных точечных диполя, расположенных на оси X на равном расстоянии a от начала координат, изменяются со временем по гармоническому закону. В точке с положительной координатой дипольный момент параллелен оси Y и равен
.
Расстояние между диполями мало по
сравнению с длиной излучаемой волны.
Определить угловое распределение
интенсивности излучения
в элемент телесного угла
в среднем по времени за период колебаний
диполей. Построить диаграмму
направленности.
-
Антипараллельные диполи с постоянными моментами
и
находятся на противоположных концах
диаметра и вращаются в плоскости XY
по окружности радиуса R
с постоянной угловой скоростью
.
Начало координат расположено в центре
окружности, а ось Z
направлена параллельно вектору
.
В длинноволновом приближении определить
угловое распределение интенсивности
излучения
в элемент телесного угла
в среднем по времени за период движения.
Построить диаграмму направленности.
-
На оси Z на одинаковом расстоянии a от начала координат расположены антипараллельные диполи с постоянными моментами
и
,
которые вращаются с постоянной угловой
скоростью
в плоскостях, перпендикулярных оси Z.
В длинноволновом приближении определить
угловое распределение интенсивности
излучения
в элемент телесного угла
в среднем по времени за период вращения.
Построить диаграмму направленности.
-
N параллельных точечных диполей с моментами
расположены на одной прямой на одинаковом
расстоянии a друг от
друга. Постоянный вектор
направлен произвольно по отношению к
вектору
,
соединяющему два соседних диполя.
Расстояние между диполями сравнимо с
длиной излучаемой волны. Рассматривая
электромагнитное поле на больших
расстояниях от системы определить
угловое распределение интенсивности
излучения
в элемент телесного угла
в среднем по времени за период. Построить
диаграмму направленности.
-
Пять одинаковых точечных диполей с моментами
расположены вдоль оси Z,
так что средний диполь находится в
начале координат. Постоянный вектор
также направлен вдоль оси Z,
а расстояние между диполями равно длине
излучаемой волны. Определить угловое
распределение интенсивности
длинноволнового излучения
в элемент телесного угла
в среднем по времени за период. Построить
диаграмму направленности.
-
Пять одинаковых точечных диполей с моментами
расположены вдоль оси X,
так что средний диполь находится в
начале координат. Постоянный вектор
направлен вдоль оси Z, а
расстояние между диполями равно длине
излучаемой волны. Определить угловое
распределение интенсивности
длинноволнового излучения
в элемент телесного угла
в среднем по времени за период. Построить
диаграмму направленности.
-
Расстояние a между двумя одинаковыми параллельными диполями с моментами
равно длине излучаемой волны. Постоянный
вектор
параллелен прямой, соединяющей диполи.
Определить угловое распределение
интенсивности длинноволнового излучения
в элемент телесного угла
в среднем по времени за период. Построить
диаграмму направленности.
-
Простейшая рамочная антенна представляет собой прямоугольную рамку со сторонами a и b, по которой течет линейный ток
.
Определить угловое распределение
интенсивности длинноволнового излучения
в элемент телесного угла
в среднем по времени за период. Построить
диаграмму направленности.
-
Два одинаковых заряда величины q вращаются с постоянной угловой скоростью
по окружности радиуса R.
Радиусы, проведенные в точки расположения
зарядов, образуют между собой угол
.
Определить угловое распределение
интенсивности длинноволнового излучения
в элемент телесного угла
в среднем по времени за период. Построить
диаграмму направленности.
-
Точечный диполь с моментом
вращается с постоянной угловой скоростью
по окружности радиуса R.
Вектор
постоянен по модулю и в каждый момент
времени направлен по радиусу окружности.
Определить угловое распределение
интенсивности длинноволнового излучения
в элемент телесного угла
в среднем по времени за период. Построить
диаграмму направленности.
-
Антипараллельные точечные диполи с моментами
и
вращаются с постоянной угловой скоростью
по окружности радиуса R,
находясь на противоположных концах
диаметра. Моменты диполей постоянны
по модулю и в каждый момент времени
направлены по касательной к окружности.
В длинноволновом приближении определить
угловое распределение интенсивности
излучения
в элемент телесного угла
в среднем по времени за период движения.
Построить диаграмму направленности.
-
Антипараллельные точечные диполи с моментами
и
находятся на расстоянии 2a
друг от друга и вращаются с постоянной
угловой скоростью
в плоскостях, перпендикулярных общей
прямой, на которой они находятся. В
длинноволновом приближении определить
угловое распределение интенсивности
излучения
в элемент телесного угла
в среднем по времени за период движения.
Построить диаграмму направленности.
Приложение
Интегральное представление Фурье
,
. (П6.1)
Аналитическое представление для дельта-функции
.
(П6.2)
