Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Билет№4
2. ВОЗБУЖДЕНИЕ ВОЛНОВОДОВ
Возбуждением волноводов называется создание в нем высокочастотного электромагнитного поля. Устройство, служащее для этой цели, называют элементом связи или возбудителем. В основном используют следующие способы возбуждения волноводов:
При возбуждении решается задача возбудить определенный тип волн, не допуская нежелательного типа.
Доказано, что амплитуда возбужденной волны максимальна, если:
Отметим, что элемент связи, обеспечивающий эффективную передачу мощности в волновод, согласно теореме взаимности, будет столь же эффективно принимать мощность от волны того же типа и передавать ее в смежную линию.
Уравнения Максвелла в дифференциальной форме
Используя математические формулы, выражающие теорему Стокса и теорему Гаусса , можно формулы (6.4) представить так:
(6.5)
Формулы (6.5) называются уравнениями Максвелла для электромагнитного поля в дифференциальной форме. Эти уравнения отражают тот факт, что в покоящихся средах переменное магнитное поле порождает вихревое электрическое поле и обратно, переменное электрическое поле порождает магнитное поле. Доказывается, что уравнения Максвелла инвариантны относительно преобразований Лоренца. Векторы и электромагнитного поля можно выразить через скалярный ? и векторный ? потенциалы , которые удовлетворяют уравнениям
, (6.6)
где - оператор Лапласа. Эти уравнения будут использованы при анализе электромагнитных волн в средах. Энергия электромагнитного поля локализована в пространстве с объемной плотностью
. (6.7)
При этом количество энергии, переносимое через единицу поверхности, перпендикулярной к направлению распространения энергии, за единицу времени, определяется вектором Пойнтинга
= [ ]. (6.8)
Векторы , и взаимно перпендикулярны. Величина вектора Пойнтинга определяет плотность потока энергии. Закон сохранения энергии для электромагнитного поля определяется уравнением для объемной плотности энергии W
div + dW/dt = 0. (6.9)
Свойства электромагнитного поля различны в разных инерциальных системах отсчета. Например, если инерциальная система отсчета К неподвижна, а другая инерциальная система К' движется равномерно и прямолинейно относительно К со скоростью v и в системе К' отсутствует магнитное поле (/ = 0), то в системе К =[]; если же в системе К' отсутствует электрическое поле (E' = 0), то в системе К = -[] . Таким образом, относительность магнитных и электрических полей проявляется в том, что одно из полей (электрическое или магнитное) может отсутствовать в одной инерциальной системе отсчета и присутствовать в другой инерциальной системе отсчета.