- •Міністерство освіти та науки України Запорізький національний технічний університет Методичні вказівки
- •«Технічна електродинаміка», «Електродинаміка та поширення радіохвиль” Частина 1: „Теорія електромагнітного поля”
- •Перелік скорочень
- •2 Вказівки до виконання самостійної роботи
- •3 Робоча програма першої частини курсу "Електродинаміка та поширення радіохвиль"
- •3.1 Вектори електромагнітного поля
- •Контрольні питання до теми3.1
- •3.2 Основні рівняння електродинаміки як результат узагальнення дослідницьких фактів
- •Контрольні питання до теми 3.2
- •3.3 Деякі наслідки основних рівнянь електродинаміки
- •Контрольні питання до теми 3.3
- •3.4 Хвильові рівняння. Електродинамічні потенціали
- •Контрольні питання до теми 3.4
- •3.5 Випромінювання електромагнітних хвиль
- •Контрольні питання до теми 3.5
- •3.6 Плоскі електромагнітні хвилі в однорідному ізотропному середовищі
- •Контрольні питання до теми3.6
- •3.7 Хвильові явища на межі розділу двох середовищ
- •Контрольні питання до теми 3.7
- •3.8 Електромагнітні хвилі в напрямних системах
- •Контрольні питання до теми 3.8
- •3.9 Об'ємні резонатори
- •Контрольні питання до теми 3.9
- •4 Завдання до самостійної роботи №1 завдання 1. Векторна алгебра Задача №1.1
- •Задача №3.7
- •Задача №3.8
- •Задача №3.9
- •Завдання 4. Миттєві та комплексні значення амплітуд векторів та Задача №4.1
- •Задача №4.2
- •Задача №4.3
- •Задача №4.4
- •Задача №4.5
- •Задача №4.6
- •Задача №4.7
- •Задача №4.8
- •Задача №4.9
- •Задача №4.10
- •Задача №4.11
- •Задача №4.12
- •Задача №4.13
- •Задача №4.14
- •Задача №4.15
- •Задача №4.16
- •Задача №4.17
- •Задача №4.18
- •Задача №4.19
- •Задача №4.20
- •Задача №5.1
- •Задача №5.2
- •Задача №5.3
- •Задача №5.4
- •Задача №5.5
- •Задача №5.6
- •Задача №5.7
- •Задача №5.8
- •Задача №5.9
- •Задача №5.10
- •Задача №5.15
- •Задача №5.16
- •Задача №5.17
- •Задача №5.18
- •Задача №5.19
- •Задача №5.20
- •Завдання 6. Електромагнітні хвилі у напрямних системах Задача №6.1
- •Задача №6.2
- •Задача №6.3
- •Задача №6.4
- •Задача №6.5
- •Задача №6.6
- •Задача №6.7
- •Задача №6.8
- •Задача №6.9
- •Задача №6.10
- •Рекомендована література
Задача №5.2
Із першого середовища (а1=20, а1=0) на плоску межу розділу (х=0) з другим середовищем (а2=0, а2=0) падає з боку x<0, z<0 нормально поляризована плоска хвиля, амплітуда напруженості електричного поля якої дорівнює . Площина падіння збігається з координатною площиною Х0Z.
Знайти:
кут падіння, при якому амплітуди напруженостей електричного поля падаючою та відбитої хвиль будуть мати відношення як 5:2;
напруженості електричного та магнітного поля для заломленої хвилі.
Задача №5.3
При падінні плоскополяризованої електромагнітної хвилі на межу розділу (х=0) двох діелектричних середовищ формується відбита хвиля в першому середовищі (x<0, z>0). Комплексна амплітуда вектора напруженості магнітного поля відбитої хвилі визначається формулою
.
Знайти комплексні амплітуди напруженостей електричного та магнітного полів падаючої та заломленої хвиль, якщо
а1=0; а2=50; а1=а2=0; ; ; =600; f=106 Гц.
Задача №5.4
Із першого середовища (а1=0, а1=0) на плоску межу розділу (у=0) з другим середовищем (а2=60, а2=0) падає з боку у<0, z<0 нормально поляризована плоска хвиля, амплітуда напруженості електричного поля якої дорівнює . Площина падіння збігається з координатною площиною Y0Z.
Знайти:
кут падіння, при якому амплітуди напруженостей електричного поля падаючою та відбитої хвиль будуть мати відношення як 3:2;
нормальні до поверхні розділу складові напруженості магнітного поля, які відповідають відбитій та заломленій хвилям.
Задача №5.5
Нормально поляризована плоска хвиля падає на межу розділу (x=0) двох немагнітних діелектриків (а1=а2=0) під кутом 600 до вісі Х з боку y>0, x<0. Площина падіння співпадає з координатною площиною X0Y. Амплітуди напруженостей електричного поля падаючої та відбитої хвиль дорівнюють відповідно , . Діелектрична проникність першого середовища дорівнює а1=160.
Знайти діелектричну проникність другого середовища а2 та напруженості електричного та магнітного полів, які відповідають заломленій хвилі .
Зауваження. Розглянути два випадки: а1<а2, а1>а2.
Задача №5.6
При падінні плоскої лінійно поляризованої електромагнітної хвилі на межу розділу (х=0) двох діелектричних середовищ формується відбита хвиля в першому середовищі (х>0), комплексна амплітуда вектора напруженості магнітного поля якої визначається формулою
.
Площина падіння співпадає з площиною XOZ.
Знайти комплексні амплітуди напруженостей електричного та магнітного полів падаючої та заломленої хвиль, якщо
а1=30; а2=0; а1=а2=0; ; ; =350; f=20.106 Гц.
Задача №5.7
Із першого середовища (а1=0, а1=0) на плоску межу розділу (у=0) з другим середовищем (а2=40, а2=0) падає з боку x>0, y>0 паралельно поляризована плоска хвиля, амплітуда напруженості електричного поля якої дорівнює . Площина падіння збігається з координатною площиною X0Y.
Знайти:
кут падіння, при якому амплітуда напруженості поля заломленої хвилі буде у два рази менше амплітуди напруженості електричного поля падаючої хвилі;
дотичну до поверхні розділу, складову напруженості електричного поля відбитої хвилі.