На головну

Принцип еквівалентності. принцип Гюйгенса

З попереднього розділу видно, що поле, що випромінюється елементарними випромінювачами, можна розрахувати за значеннями дотичних складових векторів и  на їх поверхні. Це один із прикладів вирішення загального завдання аналізу в електродинаміки, коли розподіл струмів в випромінюючої системі або невідоме, або має вкрай складний характер, але зате є відомим поле на деякій замкнутій поверхні, що обмежує задані струми.

Розглянемо наступну задачу. Нехай монохроматические джерела, структура яких невідома, знаходяться в обмеженому обсязі V. Відомі значення комплексних векторів и  , Створюваних цими джерелами на зовнішньої по відношенню до джерел стороні поверхні S, Що обмежує обсяг V. Ця поверхня може бути як існуючою поверхнею розділу двох середовищ, так і уявної. Необхідно знайти поле поза об'ємом V. Для цього необхідно скористатися наступною теоремою.

Теорема еквівалентності. Електромагнітне поле, створюване сторонніми джерелами поза поверхні S, Збігається з електромагнітним полем, створюваним фіктивними поверхневими електричними і магнітними зарядами ( и  ) І струмами ( и  ), Розподіленими на поверхні S наступним чином

, , ,  , (4.22)

де  - Параметри середовища поза поверхні S; и  - Вектори електромагнітного поля, створювані сторонніми джерелами на поверхні S;  - Орт нормалі, зовнішньої до поверхні S.

Теорема еквівалентності і визначає суть принципу еквівалентності. Заряди і струми, які визначаються співвідношеннями (4.22), називаються еквівалентними джерелами електромагнітного поля.

Принцип еквівалентності тісно пов'язаний з принципом Гюйгенса або Гюйгенса-Кірхгофа, який полягає в тому, що кожна точка фронту хвилі, створеної деяким первинним джерелом, є вторинним джерелом сферичної хвилі. Фронт хвилі - це поверхня, що відокремлює область, в якій в даний момент вже мають місце коливання, від області, в яку хвиля ще не прийшла. У разі монохроматичних електромагнітних хвиль, які поширюються в необмеженій області, фронт хвилі - це поверхня рівних фаз.

Принцип еквівалентності і принцип Гюйгенса-Кірхгофа широко застосовується при розрахунку полів випромінювання антен СВЧ діапазону.

 



Елементарний магнітний випромінювач і його поле випромінювання | принцип взаємності

Хвилі в коаксіальному кабелі | Хвилі в двухпроводной і Полоскова лініях | Діелектричний хвилевід. световод | Напрямні системи з повільними хвилями | Загасання хвиль в направляючих системах | Поняття елементарного електричного випромінювача | Поле елементарного електричного випромінювача в дальній зоні | Потужність і опір випромінювання елементарного електричного випромінювача | Діаграма спрямованості елементарного електричного випромінювача | Перестановочность подвійність рівнянь Максвелла |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати