Излучение электромагнитной

9. Излучение электромагнитных волн

Излучение электромагнитных волн 20? Измерительный трансформатор 85 Изоклина 141 Инвертирование 115 Индуктивная катушка 77 Индуктивность двухпроводной линии 190

11-11. Излучение электромагнитных волн . . . . . .

ИЗЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН

•йнтинга. При возрастании и убывании тока в контуре вектор •йнтинга в любой точке пространства вокруг контура меняет свое правление; при возрастании тока энергия движется от контура, при звании — к контуру. Однако из решения уравнений Максвелла угует, что среднее значение вектора Пойнтинга не равно нулю, что характеризует явление излучения энергии электромагнитного поля, и, как говорят, излучение электромагнитных волн. Мощность, излучаемая контуром, может быть определена как ток среднего значения вектора Пойнтинга через поверхность, .ватывающую контур.

Глава двадцать седьмая. Излучение электромагнитных волн......... 384

4-11. ИЗЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН

Излучение электромагнитных волн 117

4-11. Излучение электромагнитных волн.......... 117

Последняя, четвертая, часть имеет наименование «Теория электромагнитного поля». Многие электротехнические вопросы не могут быть полностью рассмотрены при помощи теории цепей и могут быть решены лишь методами теории электромагнитного поля. Прежде всего для расчета параметров электрических и магнитных цепей необходимо знать электрические и магнитные поля, связанные с этими цепями. Это вполне закономерно, так как параметры электрических и магнитных цепей фактически отражают в себе в интегральной форме конфигурацию электрических и магнитных полей, связанных с рассматриваемыми цепями, и физические свойства среды, в которой существуют эти поля. Ряд весьма важных вопросов может быть решен только методами, развиваемыми в теории поля. К таким вопросам относятся, например, излучение электромагнитных волн антенной и распространение их в пространстве. Наличие основных закономерностей, сформулированных в первой части курса, дает возможность начать рассмотрение теории электромагнитного поля с общих уравнений, характеризующих это поле в целом, и показать, что случаи, в которых выявляется только электрическое или только магнитное поле, представляют собой частные случаи, когда условия наблюдения таковы, что в некоторой ограниченной области пространства обнаруживается только одна сторона электромагнитного процесса. Этим ярко выделяется мысль о единстве электрических и магнитных явлений.

11-4. Излучение электромагнитных волн антенной. Опыты Г. Герца. Работы П. Н. Лебедева. Изобретение радио А. С. Поповым

В учебнике [12] — сначала электромагнитное поле, плоская волна, поверхностный эффект в проводящей среде, затем распространение электромагнитных волн в диэлектрической и полупроводниковой средах, излучение электромагнитной энергии и в заключение — также волноводы.

Конечно, не все электромагнитные процессы можно анализировать на основе теории цепей. Исследование процессов на очень высоких частотах, включая излучение электромагнитной энергии, определение параметров элементов цепей и т. д., должны производиться на основе методов теории поля. Оценка

Из этого выражения следует, что энергия, подводимая к цепи за элементарный промежуток времени dt, расходуется на нагрев проводов цепи (/V dt) и на увеличение энергии магнитного поля, если отсутствуют потери энергии в среде и излучение электромагнитной энергии в окружающее пространство. Поэтому энергия магнитного поля цепи определяется выражением

ВОЗМОЖНО излучение Электромагнитной энергии радиопередатчиком узким направленным лучом, что увеличивает эффективность связи. Все эти факторы определили преимущественное распространение средств связи, работающих в метровом и дециметровом диапазонах в сельскохозяйственном производстве.

Теория поля изучает изменение электрических и магнитных величин от точки к точке в пространстве и во времени. Она исследует напряженности электрического и магнитного полей и с их помощью такие явления, как излучение электромагнитной энергии, распределение объемных зарядов, плотностей токов и т. д.

Теория поля изучает изменение электрических и магнитных величин от точки к точке в пространстве и времени. Она исследует напряженности электрического и магнитного полей и с их помощью такие явления, как излучение электромагнитной энергии, распределение объемных зарядов, плотностей токов и т. п.

поля, если отсутствуют потери энергии в среде и излучение электромагнитной энергии в окружающее пространство. Поэтому энергия магнитного поля цепи определяется выражением

Излучение электромагнитной энергии передающей антенной тем больше, чем больше ток в антенне, высота антенны и частота переменного тока. Поэтому в радиотехнике применяют переменные токи высокой частоты, причем по мере развития техники диапазон частот применяемых колебаний все увеличивается. В начале радиотехники применяли колебания с частотой в десятки и сотни килогерц, в 20-х и 30-х годах большое применение нашли частоты в единицы, десятки, а затем в сотни мегагерц. Сейчас большое значение имеют колебания с частотами, выражающимися в гигагерцах. Каждый из диапазонов высоких частот имеет свои особенности и свою область применения.

Из курса физики известно, что эффективное излучение электромагнитной энергии может быть осуществлено лишь при условии, что геометрические размеры излучающей системы соизмеримы с длиной волны. В связи с этим применение сверхдлинных волн затруднено. Напротив, использование световых волн позволяет получить малогабаритные излучатели с чрезвычайно высокой направленностью и с огромной концентрацией энергии в луче. Так, например, луч, посланный с Земли, образует на поверхности Луны пятно диаметром всего лишь в несколько сотен метров. Применение световых волн для передачи сообщений связано с трудностями модуляции, приема и т. д. При выборе рабочего диапазона следует учитывать многие факторы и зачастую принимать компромиссные решения.

Из курса физики известно, что эффективное излучение электромагнитной энергии можно осуществить лишь при условии, что геометрические размеры излучающей системы соизмеримы с длиной волны. В связи с этим применение мириаметровых волн затруднено. Напротив, использование световых волн позволяет получить малогабаритные излучатели с чрезвычайно высокой направ-

Широко применяются коаксиальные кабели, представляющие собою также длинную линию, отличающуюся тем, что один провод помещен внутри другого. Общие закономерности, определяющие процессы в таком кабеле, не отличаются от рассмотренных выше. Главным же преимуществом коаксиальных кабельных линий является малэе излучение электромагнитной энергии в пространство, а недостатком — несколько большие потери, обусловленные необходимостью применять значительные количества диэлектрика для укрепления центрального провода.