Электромагнитные поля и волны. Маслов М.Ю. - 25 стр.

UptoLike

Составители: 

25
рактеризуются
неравенством
10
>
σ
ωε
a
.
Металлы
,
практически
во
всем
диапазоне
частот
,
являются
проводниками
.
Диэлек
-
трики
(
полистирол
,
полиэтилен
,
гетинакс
и
др
.)
на
всех
частотах
действуют
как
изоляция
с
преобладанием
токов
смещения
.
Естественные
среды
(
почва
,
вода
,
лед
)
обнаруживают
про
-
водниковые
свойства
в
области
низких
частот
,
а
выше
они
проявляют
себя
как
диэлектрики
.
Коэффициенты
затухания
и
фазы
в
материальной
среде
могут
быть
вычислены
:
-
для
диэлектрических
сред
)1tg1(
2
2
+=
δ
µε
ωα
аа
,
)1tg1(
2
2
++=
δ
µε
ωβ
аа
.
-
для
проводящих
сред
σµπβα
==
a
f
.
Фазовый
сдвиг
между
электрическим
и
магнитным
полями
определяется
углом
ди
-
электрических
потерь
δ
,
причем
-
для
диэлектрических
и
полупроводящих
сред
α
ωε
σ
δ
=tg
,
для
проводящих
2
π
δ
=
,
соответственно
Е
r
и
Н
r
сдвинуты
по
фазе
на
4
π
.
Скорость
распространения
электромагнитного
поля
для
диэлектрических
и
полу
-
проводящих
сред
β
=V
,
для
проводящих
сред
,
σµ
π
σµ
ω
aa
f
V
== 2
2
.
Глубина
проникновения
поля внутрь среды:
α
1
= .
Волновое
сопротивление
для диэлектрических и полупроводящих сред:
;
cos
α
α
ε
δµ
=
c
Z
для проводящих сред:
σ
ωµ
σ
ωµ
α
π
α
2
)1(
4
+== iеZ
i
c
,
σ
ωµ
α
=
c
Z
,
где
ω
- циклическая частота ( f
π
2
=
).
8. Краевые задачи электродинамики для направляющих систем
Из курса ЭМП и В известно, что при падении однородной плоской волны на границу
раздела с металлической средой, во всех случаях (при любом угле падения) возникает на-
правляемая волна, распространяющаяся вдоль границы раздела. Заметим, что свойства гра-
ницы раздела двух сред направлять электромагнитную энергию сохраняется и при цилинд-
рическом искривлении этой границы.
                                   ωε a
рактеризуются неравенством              > 10 .
                                    σ
      Металлы, практически во всем диапазоне частот, являются проводниками. Диэлек-
трики (полистирол, полиэтилен, гетинакс и др.) на всех частотах действуют как изоляция с
преобладанием токов смещения. Естественные среды (почва, вода, лед) обнаруживают про-
водниковые свойства в области низких частот, а выше они проявляют себя как диэлектрики.
      Коэффициенты затухания и фазы в материальной среде могут быть вычислены:
      - для диэлектрических сред
               ε а µа                               ε а µа
       α =ω             ( 1 + tg 2 δ − 1) , β = ω            ( 1 + tg 2 δ + 1) .
                    2                                 2
      - для проводящих сред

       α = β = π ⋅ f ⋅ µa ⋅σ .
      Фазовый сдвиг между электрическим и магнитным полями определяется углом ди-
электрических потерь δ , причем
                                                                               σ                       π
      - для диэлектрических и полупроводящих сред tgδ =                            , для проводящих δ = ,
                                                                              ωε α                     2
               r r                      π
соответственно Е и Н сдвинуты по фазе на .
                                        4
      Скорость распространения электромагнитного поля для диэлектрических и полу-
                          ω                            2ω      π⋅f
проводящих сред V =         , для проводящих сред, V =      =2      .
                          β                            µ aσ    µ aσ
      Глубина проникновения поля внутрь среды:

       ∆= 1
              α .
      Волновое сопротивление для диэлектрических и полупроводящих сред:
               µα cos δ                              µ α ω iπ 4           µ ω       µα ω
       Zc =             ; для проводящих сред: Z c =      е     = (i + 1) α , Z c =      ,
                 εα                                   σ                    2σ        σ
где ω - циклическая частота ( ω = 2πf ).


              8. Краевые задачи электродинамики для направляющих систем
      Из курса ЭМП и В известно, что при падении однородной плоской волны на границу
раздела с металлической средой, во всех случаях (при любом угле падения) возникает на-
правляемая волна, распространяющаяся вдоль границы раздела. Заметим, что свойства гра-
ницы раздела двух сред направлять электромагнитную энергию сохраняется и при цилинд-
рическом искривлении этой границы.


                                                      25