Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Плоская рамка в электромагнитном поле
Плоский замкнутый виток провода классифицируется в теории радиоприема плоской рамкой. Для упрощения решения электродинамической задачи по определению наведенной ЭДС в плоской рамке, находящейся в электромагнитном поле, вводят следующие допущения: - для понимания физических процессов к плоской рамке применяется условие элементарности; - плоская рамка находится в поле падающей плоской электромагнитной волны. На основании принятых допущений обосновано направление исследований для плоской рамки, в которой длина витка много меньше длины падающей волны λ электромагнитного поля ( << λ). На рисунке 3.12 представлена плоская рамка и поле падающей волны с векторами и . Из рисунка 3.12 видно, что ось рамки совпадает с осью Z, а плоскость рамки – с плоскостью ХОУ. Требуется определить наведенную ЭДС в рамке, то есть ЭДС на клеммах аб, под действием поля плоской волны. Для упрощения анализа целесообразно отобразить плоскость осей ХОУ в виде линии оси Х. Тогда плоская рамка, представится линией ограниченной длины, совмещенной с осью Х (рис. 3.13). Рис. 3.12
Рис. 3.13
На основании рисунка вектор , перенесенный в точку пересечения осей координат Х и Z, будет иметь две проекции: касательную Нτ и нормальную Нn. Указанные проекции связаны с векторами поля соотношениями ; . (3.17) Таким образом, на рисунке видно, что перпендикулярным к плоскости поверхности рамки S является нормальный вектор Нn. Второе уравнение Максвелла в интегральной форме в полной мере будет описывать явление физического процесса возбуждения вектора в рамке при падении на нее вектора в виде . (3.18) В левой части уравнения интеграл есть сумма действующих в плоской рамке векторов электрического поля и он равен наведенной ЭДС Є. . (3.19) Решение интеграла в правой части уравнения Максвелла (3.18) можно выполнить в виде . (3.20) Полученное решение подставляется в выражение (3.18) и после дифференцирования получается решение . (3.21) На основании решения выражений (3.19) и (3.21) наведенная ЭДС в плоской одновитковой рамке будет описываться формулой , (3.22) а для N витков . (3.23) На практике всегда пользуются только электрическим вектором падающей волны, поэтому целесообразно дать описание выражения для наведенной ЭДС с вектором электрического поля. Известно, что для воздушной среды векторы и связаны между собой через волновое сопротивление этой среды Z = 120π, поэтому связь выражается = 120π. Следовательно, наведенная ЭДС будет иметь вид . (3.24) Таким образом, выражениями (3.23) и (3.24) дается описание наведенной ЭДС в плоской рамке, находящейся в поле плоской падающей волны. |
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-20; Просмотров: 228; Нарушение авторского права страницы