ИЗЛУЧЕНИЕ электромагнитной энергии

February 1, 2012 by admin Комментировать »

Рассмотрим процесс образования электромагнитных волн на примере антенны симметричного или полуволнового вибратора, питаемого в середине от источника переменного напряжения UT. Процесс излучения электрического поля и изменение напряжения источника Ur (генератора) показаны на рис. 77.

Рис. 77. Процесс излучения электрического поля

В момент времени 0 напряжение генератора равно нулю, поэтому электрических силовых линий нет. При напряжении генератора, отличном от нуля, появившиеся положительные и отрицательные заряды в проводе антенны движутся от ее середины к концам и увеличивают длину электрических силовых линий, которые занимают все больший объем вокруг провода. В отрезке времени между точками / и 2 напряжение генератора уменьшается и движение зарядов происходит в обратном направлении, т. е. от концов провода к его середине. В результате этого концы силовых линий начинают стягиваться к середине провода и в момент времени, обозначенного точкой 2, когда напряжение генератора станет равным нулю, концы силовых линий сомкнутся, образовав замкнутые кольцеобразные силовые линии электрического поля. В следующий полупериод 1ХежДУ токами 2 и 3) напряжение генератора меняет знак и заряды обратной полярности снова начинают двигаться от середины провода к его концам, образуя силовые линии, имеющие противоположное направление ранее образованным. Эти новые силовые линии оказывают отталкивающее действие на ранее образованные силовые линии электрического поля и отодвинут их на определенное расстояние от провода антенны. За отрезок времени, обозначенный точками 0—4, соответствующий полному периоду колебаний генератора, силовые линии электрического поля отойдут от провода антенну на расстояние, соответствующее длине ее волны.

Таким образом, в окружающем антенну пространстве образуется переменное электрическое поле, распространяющееся от антенны в различных Направлениях (чтобы не загромождать рисунок, силовые линии электрического поля показаны распространяющимися только вправо от антенны). На рис. 77 мы рассмотрели только излучение антенной силовых линий электрического поля. Точно так же происходит излучение и магнитных силовых линий. В течение каждой половины периода колебаний от антенны отрывается и уходит в окружающее пространство такая же «порция» силовых линий магнитного поля. Таким образом, поле излучения антенны представляет собой совокупность переменных электрического и магнитного полей, называемую электромагнитным полем. Силовые линии электрического поля окружают линии магнитного, а линии /магнитного поля, в свою очередь, замыкаются вокруг электрических линий, поэтому поле излучения антенны может быть изображено так’, как показано на рис. 78. Всякое изменение электрического поля в пространстве порождает появление также изменяющегося магнитного поля не только в той же точке, но и в соседних точках пространства. В свою очередь, всякое изменение магнитного поля порождает появление в окружающем пространстве электрического поля. Электрическое и магнитное поля взаимйо-перпендикулярны и в каждой точке пространства одновременно достигают своих максимальных и минимальных значений.

Как мы уже знаем, электрическая энергия определяется произведением напряжения и тока, поэтому энергия электромагнитного поля зависит от произведения напряженностей электрического и магнитного полей. Следовательно, энергия электромагнитного поля, состоящая из сочетания электрического и магнитного полей, в каждой точке пространства также пульсирует: то возрастает до максимума, то падает до нуля, т. е. имеет волнообразный характер. А так как процесс распространения электромагнитного поля имеет волнообразный характер, то и говорят, что энергия излу-

Рис. 78. Поле излучения

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты