Электромагнитные поля и волны. Маслов М.Ю. - 20 стр.

рой длина волны существенно больше расстояния. Дальняя зона - это область пространства,
в которой расстояние от источника существенно превышает длину волны. Границей раздела
этих зон условно можно принять равенство расстояния от источника возмущения 1/6 длины
волны. Электромагнитное поле, действующее в ближней зоне, называется полем индукции, а
в дальней — полем излучения.
         В ближней зоне электрическое и магнитное поля сдвинуты по фазе на 90°, а вектор
Пойнтинга имеет лишь реактивную составляющую, поэтому вся энергия электромагнитного
поля сосредоточена около источника возмущения и непрерывный перенос энергии во внеш-
нее пространство, характерный для процессов излучения, отсутствует. В ближней зоне про-
исходят преимущественно местные перемещения энергии, связанные с периодическими пре-
образованиями электрической энергии в магнитную, и обратно. В дальней зоне имеет место
процесс излучения электромагнитной энергии: часть энергии от источника возмущения пе-
реносится во внешнее пространство на большее расстояние от источника.

         Не всякое поле является полем излучения, т.к. не переносит энергию (например, стати-
ческое поле). С точки зрения теории Максвелла уход энергии в виде электромагнитного поля
так же естественен. как ответвление электрической энергии по ветвям электрической цепи.
         Элементарный электрический вибратор (излучатель) – ЭЭВ.
         ЭЭВ называется электрически малый отрезок прямолинейного электрического (пере-
менного) тока, амплитуда и фаза тока в каждой точ-
                                                                       z
ке которого одинаковы.
                                                                                        r0
                               2π
         Волновое число: К =        , где λ – простран-                                 ϕ0
                                λ
                                                                           r
ственный период изменения поля (или длина вол-                                     θ0             y
                                                                l
ны). Задача об излучении ЭЭВ является базовой для
                                                                       ϕ
расчетов поля излучающих систем, состоящих из
                                                                                        I ст = I mст cos ωt
тонких проводников (например, проволочных ан- x
тенн).
         Еще одним важным условием элементарности излучателя является то, что поле ищет-
ся на расстоянии, значительно превышающем его длину:
                                                                               z            ∆S
         Если вибратор расположен в свободном пространстве                                            M (r ,ϕ ,θ )

и его диаметр значительно меньше длины, то можно счи-                                   r
тать, что ток течет только по оси z, т.е.:                         l           ξ              R
           r ст    r ст
         ∫ jm ∂S = z 0 I m ; т.к. сторонний ток имеет одно и то же                       •r           r
                                                                                            µ j стe −ikr
         ∆S                                                                             Am = a ∫ m       dV
                                                                                            4π V R
значение в каждой точке излучателя, то его можно вынести и
перейти от объемного интервала к интервалу по координате:

                                                20