Элементарные излучатели электромагнитных волн. Кубанов В.П. - 25 стр.

     4.    ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

     4.1. О размерностях некоторых физических величин электромагнит-
ного поля

      В системе единиц СИ напряженность электрического поля имеет размер-
ность вольт на метр — В/м, напряженности магнитного поля — ампер на метр
— А/м. Вектор Пойнтинга имеет размерность ватт на квадратный метр —
Вт/м2. При этом размерности величин, входящих в формулы: амплитуда тока —
амперы — А; амплитуда напряжения — вольты — В, геометрические размеры
излучателя, расстояние и длина волны — метры — м; характеристическое со-
противление свободного пространства — омы — Ом.
      Если используются иные размерности, например, для тока миллиамперы
или микроамеры, то размерностью напряженности электрического поля будет
милливольт на метра — мВ/м или микровольт на метр — мкВ/м, а размерно-
стью напряженности магнитного поля — миллиампер на метр — мА/м или
микроампер на метр — мкА/м. Аналогично для плотности потока энергии (век-
тора Пойнтинга) можно говорить о размерностях милливатт на метр квадрат-
ный — мВт/м2 или микроватт на метр квадратный — мкВт/м2. При решении за-
дач или выполнении расчетов об этом всегда следует помнить.
      Иногда характеристики поля выражаются в децибелах. Децибел — спе-
цифическая единица, не схожая ни с одной из тех, с которыми приходится
встречаться в повседневной практике. Децибел — не физическая величина, а
математическое понятие. В этом отношении у децибел есть некоторое сходство
с процентами. Как и проценты, децибелы безразмерны и служат для сравнения
двух одноименных величин, в принципе самых различных, независимо от при-
роды. Но если проценты выражают численное значение какой-то величины
сравнительно с целым значением, принятым за единицу (100%), то в основе де-
цибела лежит более широкое понятие, характеризующее в общем случае отно-
шение двух независимых, но, конечно, одноименных значений величин.
      Например, если сравнивать напряженность электрического поля Е, выра-
женную в В/м, с 1 В/м, то отношение 20lg⁡  (𝐸 1) будет децибельной мерой на-
пряженности поля — 𝐸дБ/В/м , то есть 𝐸дБ/В/м = 20lg⁡
                                                   (𝐸).
      Другой пример, если сравнивать плотность потока энергии Π, выражен-
ную в Вт/см2 , с 1 Вт/см2, то отношение 10lg⁡  (Π 1) будет децибельной мерой
плотности потока энергии — ΠдБ/Вт/см2 , то есть ΠдБ/Вт/см2 = 10lg⁡
                                                                 (Π). Следует
обратить внимание на то, что переход к децибельной мере для напряженности
электрического поля и для плотности потока энергии осуществляется по раз-
ным формулам (разные множители перед логарифмом — для напряженности
поля 20, для плотности потока энергии 10). Это объясняется просто — физиче-
ская величина Π является энергетической — она пропорциональна квадрату
напряженности электрического поля Е.

                                          25