5 променливо електромагнитно поле

5.1 Работна програма

Дефиниция на променлива електромагнитно поле. Основни уравнения (уравнения на Максуел), редуващи се електромагнитно поле. на приемственост уравнението. уравненията на Максуел в комплекс нотация. Poynting Теорема за моментните стойности, и по-сложна система за означаване. Променливо електромагнитно поле в хомогенен и изотропен проводяща среда. уравненията на Максуел за проводима среда. Магнитна кожата ефект. Електрически повърхност ефект.

Основи и съотношение 5.2

1. променливо електромагнитно поле (PEMP) - набор от променливи във времето и взаимосвързани помежду си и причиняване на електрически и магнитни полета. Тя се определя от две векторни величини - силата на тока поле

и на магнитното поле.

2. уравненията на Максуел. Процес PEMP проучване се извършва чрез използване на уравнението на Максуел. Максуел уравнения образуват система от четири уравнения:

Първо Максуел уравнение изразява връзката между ротора магнитно поле и плътност на тока в същата точка на терена. За моментните стойности на първото уравнение на Максуел е написано, както следва:

.

Има два плътност на тока в първата част от уравнението: проводната плътност на тока

и пристрастия плътност на тока. ток пристрастия възбужда магнитното поле, както и провеждане на ток.

При смяна на E и H в синусоидално време можете да използвате символичен метод за записване и първата Максуел уравнение в комплекс нотация

.

второто уравнение на Максуел дефинира връзката между ротора на интензитета на електрическото поле и степента на промяна на магнитното поле в същата точка на терена. За незабавни ценности е писано, както следва:

,

т.е. всяка промяна в магнитното поле във времето

във всяка точка в областта възбужда вихър електрическо поле в същата точка на терена.

В комплекс нотация втори Максуел уравнение е

.

уравнение

изразяване на принципа на приемственост на магнитното поле.

уравнение

Той изразява връзката между източника на електрическа сила на полето и плътността на свободните заряди в една и съща точка на терена.

приемственост 3.Uravnenie. Общият текущ линия

са непрекъснато, т.е. на границата на проводима среда и диелектрична проводимост ток става пристрастия ток. Уравнението на приемственост е написано, както следва:

.

Това уравнение може да се запише по различен начин

.

Това уравнение се нарича още законът за запазване на заплащане. Този закон означава, че на електрическия заряд е неразрушима, то може да се движи само от едно място на друго.

4. Теорема Poynting.

Теорема Poynting описва съотношението на енергия в областта. Той има две заявки за участие: първата - за моментни стойности, а вторият - комплекс хендикап - за синусоидално различни количества.

Poynting Теорема за моментните стойности написани, както следва:

.

Лявата страна на уравнение има поток от вектора Poynting

(Обем Вътрешно) чрез всички затворени poverhnostS определящи някои obemV. Размерът на теорема и вектор на пойнтинг на величина равна на произведението от Е и Н, т.е.

.

В дясната част на уравнението е енергията

, под формата на топлина освобождава за единица време в obemeV; ие степента на промяна на размера на електромагнитна енергия в даден обем.

Poynting теорема в комплекс нотация е:

.

Първият план отдясно - активната мощност, а вторият - реактивен. Вследствие на теоремата Poynting може да се запише по следния начин:

.

В последния израз

- комплекс теорема и вектор на пойнтинг на.

5. уравненията на Максуел за проводима среда.

,.

6. равнина електромагнитна вълна.

Чрез равнина електромагнитна вълна разбере векторите на вълната

ploskostixoy които са разположени перпендикулярно на посоката на разпространение на вълната (osz) и различна само като функция koordinatyzi vremenit.

Силата на магнитното поле се определя от:

,

където

- константи за интеграция, които се определят от граничните условия:.

електрическа сила на полето е:

,

където

- характеристика импеданс.

7. Дълбочината на проникване и дължината на вълната.

Дълбочината на проникване Δ реализиране на разстояние по посока на вълната (по посока на Z-оста), при което амплитудата на падащата вълна Е (или Н) се редуцира с фактор е = 2,71 пъти. Като се има предвид, че е = д -1 -KΔ. получаваме

.

Под λ дължина на вълната в проводяща среда реализиране на разстояние по посока на вълната (по посока на Z-оста), при което фазата на трептенията се променя на 2π. Като се има предвид, че на показния · κ = 2π, ние получаваме

.

При фаза скорост разбере скоростта, с която ще бъде необходимо да се движат по оста Z на вобулация е една и съща фаза;

.

8. магнитна повърхност ефект.

Феноменът на неравномерно разпределение поле през напречното сечение на проводимия топлината, причинена от отслабване на електромагнитна вълна, тъй като се разпространява в провеждане среда, при условие, че листът е насочено по магнитен поток, се нарича повърхност магнитен ефект. В този случай:

,

.

Ако приемем,

, напрегнатостта на полето на повърхността на лентата може да се определи

.

9. Когато електрически ефект по повърхността на плочата (гума) е насочено синусоидална текущата честота ω. В този случай, областта вътре в плочата се определя от формулата:

,,.