Элементарные излучатели электромагнитных волн. Кубанов В.П. - 13 стр.

UptoLike

Составители: 

13
2. ЭЛМЕНТАРНЫЕ МАГНИТНЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ
2.1. Определение
Элементарным магнитным излучателем называется короткий по сравне-
нию с длиной волны элемент (𝑙 𝜆), по которому протекает гармонический
магнитный ток 𝑖= 𝐼
м
cos 𝜔𝑡, амплитуда и фаза которого одинаковы в любой
точке элемента. Заметим, что поперечные размеры элемента должны быть на-
много меньше его длины. Обратимся к рис. 2.1: одна его часть (а) повторяет
рис. 1.7в, другая ) соответствует элементарному магнитному излучателю
[1].
Рис. 2.1
Модель элементарного магнитного излучателя ис. 2.1б) можно предста-
вить как систему, идентичную модели элементарного электрического излучате-
ля ис. 2.1а), но отличающуюся тем, что тангенциально к элементарной по-
верхности 𝑆 действуют замкнутые электрические силовые лини, а тангенциаль-
ное магнитное поле равно нулю. Другими словами, если на поверхности любой
формы задана тангенциальная составляющая электрического поля, то элемен-
тарный участок этой поверхности с линейным размером 𝑙 𝜆 можно считать
элементарным магнитным излучателем.
Может возникнуть вопрос о каком магнитном излучателе может идти
речь, если хорошо известно, что ни магнитных зарядов, ни магнитного тока
проводимости в природе не существует? Действительно, магнитный ток это
определенная абстракция, виртуальная аналогия электрического тока. Однако
тангенциальная составляющая электрического поля на элементах реальных фи-
зических объектов и структура поля, показанная на рис. 2.1б, вполне реальны.
Они будут рассмотрены в следующих разделах. Мы вольны по аналогии с из-
вестной физической величиной –– вектором плотности электрического тока
Силовые линии
магнитного
поля
S
E
H
э
I
а)
Силовые линии
тангенциального
магнитного
поля
S
E
м
I
б)
Силовые линии
тангенциального
электрического
поля
H
Силовые линии
электрического
поля
     2.    ЭЛМЕНТАРНЫЕ МАГНИТНЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ

     2.1. Определение

      Элементарным магнитным излучателем называется короткий по сравне-
нию с длиной волны элемент (𝑙 ≪ 𝜆), по которому протекает гармонический
магнитный ток 𝑖 = 𝐼м cos 𝜔𝑡, амплитуда и фаза которого одинаковы в любой
точке элемента. Заметим, что поперечные размеры элемента должны быть на-
много меньше его длины. Обратимся к рис. 2.1: одна его часть (а) повторяет
рис. 1.7в, другая — (б) соответствует элементарному магнитному излучателю
[1].

          Силовые линии Силовые линии      Силовые линии          Силовые линии
          тангенциального электрического   тангенциального        магнитного
          магнитного       поля E          электрического         поля H
          поля H                           поля E



                  S                                 S


                        Iэ                                   Iм




                       а)                               б)
                                      Рис. 2.1

      Модель элементарного магнитного излучателя (рис. 2.1б) можно предста-
вить как систему, идентичную модели элементарного электрического излучате-
ля (рис. 2.1а), но отличающуюся тем, что тангенциально к элементарной по-
верхности 𝑆 действуют замкнутые электрические силовые лини, а тангенциаль-
ное магнитное поле равно нулю. Другими словами, если на поверхности любой
формы задана тангенциальная составляющая электрического поля, то элемен-
тарный участок этой поверхности с линейным размером 𝑙 ≪ 𝜆 можно считать
элементарным магнитным излучателем.
      Может возникнуть вопрос — о каком магнитном излучателе может идти
речь, если хорошо известно, что ни магнитных зарядов, ни магнитного тока
проводимости в природе не существует? Действительно, магнитный ток — это
определенная абстракция, виртуальная аналогия электрического тока. Однако
тангенциальная составляющая электрического поля на элементах реальных фи-
зических объектов и структура поля, показанная на рис. 2.1б, вполне реальны.
Они будут рассмотрены в следующих разделах. Мы вольны по аналогии с из-
вестной физической величиной –– вектором плотности электрического тока
                                           13