ANTENY-wyk2.pdf

(756 KB) Pobierz
ANTENY
ANTENY
Pierwsze równanie Maxwella.
δ
E
r
r
ε
+ γ
Ε
=
rot
H
δ
t
J. C. Maxwell dzieło pt. „Traktat o elektryczności i magnetyzmie” rok 1873.
gdzie: ε - przenikalność dielektryczna środowiska, dla próżni
-
natężenie pola elektrycznego, (V/m),
ε o
=
1
10
9
F
36
π
m
-
natężenie pola magnetycznego (A/m)
γ - przewodność właściwa (S/m), t – czas (s)
Rys. 8. Interpretacja fizyczna I równania Maxwella
1
r
r
r
H
39535110.002.png
Drugie równanie Maxwella.
µ
H
r
r
=
rot
E
δ
t
E
- natężenie pola elektrycznego, (V/m),
r
H
- natężenie pola magnetycznego (A/m)
γ - przewodność właściwa (S/m),
t – czas (s)
gdzie: µ - przenikalność magnetyczna środowiska, dla próżni
µ o
=
4 10
π
7
H
m
Do układu równań Maxwella wchodzą jeszcze następujące zależności:
div
ε =
E
r
ρ
div =
µ
H
r
0
gdzie: ρ - gęstość objętościowa swobodnych ładunków elektrycznych
Rys.9. Interpretacja fizyczna II równania Maxwella
2
r
39535110.003.png
 
δ
ε
E
2
µ
H
2
r
r
r
∫∫∫
+
d
v
=
∫∫
E
×
H
d
s
+
∫∫∫
γ
E
d
v
δ
t
2
2
v
S
v
ε
E 2
- energia pola elektrycznego ,
2
µ
H 2
- energia pola magnetycznego,
2
∫∫∫
ε
E
2
+
µ
H
2
d
v
- sumaryczna energia pola
elektromagnetycznego w objętości v,
2
2
v
δ
ε
E
2
+
µ
H
2
d
v
∫∫∫
δ
t
2
2
v
- ubytek w czasie energii pola
elektromagnetycznego w objętości v,
∫∫∫
v
γ
E
r
2
d
v
- straty cieplne,
∫∫
E
r
×
H
r
d
s
- strumień mocy wypromieniowanej z
objętości v poprzez powierzchnię s,
S
3
39535110.004.png
Zespolony wektor Poytinga
P
r
=
E
r
×
H
r
Średnia gęstość mocy pola elektromagnetycznego jest określona wzorem:
P
=
1
Re(
P
)
=
E
×
H
=
E
x
H
y
W
2
2
m
2
gdzie: E x – natężenie pola elektrycznego (V/m),
H y - natężenie pola magnetycznego (A/m),
Promieniowane amplitudy obu pól związane są zależnością:
E x = Z o H y
E
2
H
2
Z
W
y
O
P
=
x
=
2
Z
2
m
2
O
gdzie: Z o – impedancja ośrodka w którym występują pole E x i H y ,
Zo =
µ
ε
dla próżni Z o = 120 π 377 .
4
r
39535110.001.png
Strefy promieniowania pola elektromagnetycznego
Rozróżniamy trzy strefy promieniowania pola elektromagnetycznego:
- bliską,
- daleką (falową),
- pośrednią.
Strefa bliska występuje dla
r
<<
λ
2
.
5
π
Zgłoś jeśli naruszono regulamin