Вдали от излучателя

По определению векторного потенциала

Вдали от излучателя - student2.ru

Воспользуемся формулой Вдали от излучателя - student2.ru , где Вдали от излучателя - student2.ru - производная по скаляру u. При дифференцировании по координате Вдали от излучателя - student2.ru можно считать константой (т.к. получим величину Вдали от излучателя - student2.ru ). Тогда находим

Вдали от излучателя - student2.ru ( )

Здесь и всюду в этом параграфе Вдали от излучателя - student2.ru .

Так как для любого Вдали от излучателя - student2.ru имеем Вдали от излучателя - student2.ru поскольку Вдали от излучателя - student2.ru .

Следовательно

Вдали от излучателя - student2.ru ( )

Из ( ), ( ) видим, что

Вдали от излучателя - student2.ru ( )

Напряжение электрического и магнитного полей зависят от координат по закону

Вдали от излучателя - student2.ru

т.е. амплитуда волны уменьшается по закону Вдали от излучателя - student2.ru в то время как в электростатике: Вдали от излучателя - student2.ru . При этом векторы Вдали от излучателя - student2.ru и Вдали от излучателя - student2.ru взаимно перпендикулярны. Область вдали от излучателя, в которой электромагнитном поля описывается сферическими волнами носит название волновой зоны.

Рассмотрим пространственное распределение поля ( ) относительно вектора Вдали от излучателя - student2.ru . Направим вдоль него ось z сферической системе координат Вдали от излучателя - student2.ru , где Вдали от излучателя - student2.ru - азимут. угол:

Вдали от излучателя - student2.ru Вдали от излучателя - student2.ru

Их формул ( ), ( ) видим, что векторы Вдали от излучателя - student2.ru параллельны, соответственно, базисным векторам Вдали от излучателя - student2.ru сферической системы координат. Поэтому имеем

Вдали от излучателя - student2.ru ( )

Вдали от излучателя - student2.ru ( )

С помощью ( ), ( ) находим плотность потока энергии

Вдали от излучателя - student2.ru

По модулю Вдали от излучателя - student2.ru равен

Вдали от излучателя - student2.ru ( )

Видим, что напряженность поля E и B и плотность потока энергии имеют максимальное значения в плотности Вдали от излучателя - student2.ru (экваториальная плотность). То, что Вдали от излучателя - student2.ru отличен от нуля и всегда направлен от излучающей системы имеет простой смысл: имеется поток электромагнитной энергии, направленный от системы в окружающее пространство. Это и оправдывает термины “поле излечения”, “излучатель”.

Найдем мощность, излученную в телесный угол Вдали от излучателя - student2.ru

Вдали от излучателя - student2.ru

Вдали от излучателя - student2.ru ( )

Полная мощность, излучаемая системой (полная)

Вдали от излучателя - student2.ru ( )

Таким образом Вдали от излучателя - student2.ru определяется только величиной Вдали от излучателя - student2.ru и не зависит от расстояния до излучателя, как и следует ожидать на основании закона сохранения энергии.

Наши рекомендации