ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

Transcript

1 XV ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΠΕ ΙΟ ΚΑΙ ΥΝΑΜΙΚΑ ΚΑΘΥΣΤΕΡΗΣΗΣ XV. XV. Καυστερηένα δυναικά (για ηιτονοειδείς διεγέρσεις), όπου R είναι η απόσταση του σηείου παρατήρησης Py (,, ) από τη έση (, y, ) του στοιχειώδους όγκου dv Το Η/Μ πεδίο συναρτήσει του διανυσατικού δυναικού ρ(, y, ) ε V R (, y, ) J R V jβr jβr jω + ( ) β H A dv dv ΤΟ ΒΡΑΧΥ (Η ΣΤΟΙΧΕΙΩ ΕΣ) ΙΠΟΛΟ XV.3 Ρεύα που διαρρέει το δίπολο (διέγερση) I I ωt XV.4 XV.5 XV.6 XV.7 XV.8 XV.9 Φορτίο διπόλου Καυστερηένο αγνητικό διανυσατικό δυναικό για την περίπτωση διπόλου ήκους l Καυστερηένο αγνητικό διανυσατικό δυναικό (σε απόσταση πολύ εγαλύτερη από το ήκος του διπόλου) Καυστερηένο βαωτό δυναικό (σε απόσταση πολύ εγαλύτερη από το ήκος του διπόλου) Συνιστώσες του αγνητικού διανυσατικού δυναικού σε σαιρικές συντεταγένες Συνιστώσες του αγνητικού πεδίου σε σαιρικές συντεταγένες I sin t ω I Q, Q j ω ω l / jβr l / jβr I I d d R R l / l / Il A Il β j ωε Il Il sin H Ilsin jβ + jβ 8

2 XV. XV. XV. Συνιστώσες του ηλεκτρικού πεδίου σε σαιρικές συντεταγένες Το πεδίο σε πολύ εγάλες αποστάσεις (Πεδίο ακτινοβολίας) Χαρακτηριστική αντίσταση του κενού Il jβ E j + 3 πωε Il sin β jβ j ωε Ilβ sin Ilω sin E E j j ωε Ilβsin Ilω ε sin H H j j η E π (Ω) H ε XV.3 Το πεδίο στην κοντινή ζώνη ( λ) XV.4 XV.5 Ακτινική συνιστώσα του διανύσατος Συνολική ακτινοβολούενη έση ισχύς Ql 3 πε Ql sin 3 ε Il sin 3 Il β sin Il ω sin P 3πωε 3π c P η β 3π 8 λ α ( Il ) sin ηi l sin Ilβ Ilβω η ( βil) πωε π π 3 πi l l η 3 λ λ I XV.6 Ορισός αντιστάσεως ακτινοβολίας R P RI XV.7 Αντίσταση ακτινοβολίας R 3 l β β l η π l l η 8 π πωε π λ λ ΕΝΤΑΣΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΤΙΚΟΤΗΤΑ ΚΕΡ ΟΣ ΚΕΡΑΙΑΣ XV.8 XV.9 XV. Ορισός έντασης ακτινοβολίας (ακτινοβολούενη έση ισχύς ανά ονάδα στερεάς γωνίας) Κατευυντικότητα κεραίας (λόγος έγιστης έντασης ακτινοβολίας προς έση ένταση ακτινοβολίας) Μέση ακτινοβολούενη ισχύς της κεραίας dp p(, ) R( ) P dω p p p D p P p(, )sindd v π π P p(, ) dω p(, )sindd p π π v 83

3 XV. Ένταση ακτινοβολίας ισοτροπικής Pin P p pv κεραίας XV. XV.3 Κέρδος κεραίας (λόγος έγιστης έντασης ακτινοβολίας κεραίας προς έγιστη ένταση ακτινοβολίας κεραίας αναοράς) Κέρδος (κεραία αναοράς η ισοτροπική) G p G ( p ) p p p p p P v in p(, ) 4 πp(, ) 4 πp(, ) D(, ) XV.4 Συνάρτηση κατευυντικότητας π π pv P p(, )sindd XV.5 Συνάρτηση κέρδους p(, ) 4 πp(, ) 4 πp(, ) G(, ) p Pin P + P απ XV.6 Συνολική ισχύς εισόδου της κεραίας Pin P + P ( P απ : ισχύς απωλειών) απ XV.7 Βαός απόδοσης ιας κεραίας n P P G P P + P D in απ XV.8 Ενεργό ήκος γραικής κεραίας h I h / h / I () d XV.9 Ένταση ακτινοβολίας ( βil) p(, ) () sin 3π p η XV.3 Μέγιστη τιή της έντασης ακτινοβολίας p ( βil) 3π η XV.3 Κατευυντικότητα στοιχειώδους διπόλου D, 5, D,76 (db) XV.3 Συνάρτηση κατευυντικότητας στοιχειώδους διπόλου D D(, ) (),5sin XV.33 Κατευυντικότητα και κέρδος σε dcibls D( db) log D, G( db) logg XV.34 Γωνία ισής ισχύος στοιχειώδους διπόλου 45 ο 84

4 ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΙΠΟΛΙΚΗ ΚΕΡΑΙΑ ΜΗΚΟΥΣ l h (τοποετηένη στον άξονα ε κέντρο στο ) XV.35 XV.36 Ρευατική κατανοή της κεραίας Το αγνητικό διανυσατικό δυναικό I sin β( h ) h I ( ) I sin β( h + ) h I ( βh ) βh πβ sin XV.37 XV.38 XV.39 XV.4 XV.4 XV.4 Το ηλεκτρικό πεδίο σε αποακρυσένα σηεία Το αγνητικό πεδίο σε αποακρυσένα σηεία Μέση χρονική τιή του διανύσατος Μέση ακτινοβολούενη ισχύς Αντίσταση ακτινοβολίας Χρήσιοι αηατικοί τύποι για το ολοκληρωτικό ηίτονο Si( ), συνηίτονο Ci() και τη σταερά του Eul C jη I ( βh ) βh E E π sin ji ( βh ) βh H η π sin P (, ) R( ) { * H η η ηi ( βh ) βh 8π sin π η [ ( ) ] I h h β β P d sin ηi C + ln( βh) Ci( βh) + sin( βh)[ Si(4 βh) Si( βh)] + ( βh) C + ln( βh) + Ci(4 βh) Ci( βh) { + i + [ ]} π P η [ ( h ) h] β β R d I π sin η C ln( βh) C ( βh) sin( βh)[ Si(4 βh) π Si( βh)] + ( βh) C + ln( βh) + Ci(4 βh) Ci( βh) [ ]} n n+ sinu ( ) Si() du u n (n + )( n + )! u u Ci( ) du C + ln du u u n+ n ( ) C + ln n ( n)( n)! C, 5776 Ειδική περίπτωση: ήκος h της κεραίας περιττό πολλαπλάσιο του ισού ήκους κύατος (n + ) π XV.43 Το αγνητικό διανυσατικό δυναικό I A πβ sin 85

5 XV.44 XV.45 XV.46 (n + ) π Το ηλεκτρικό πεδίο σε εγάλες jη αποστάσεις I E E π sin (n + ) π Το αγνητικό πεδίο σε εγάλες j β ji αποστάσεις η π sin (n + ) π Η έση χρονική τιή του διανύσατος η I P 8π sin ιπολική κεραία λ / XV.47 Το αγνητικό διανυσατικό δυναικό I A πβ sin XV.48 Το ηλεκτρικό πεδίο σε εγάλες jηi αποστάσεις E π sin XV.49 Το αγνητικό πεδίο σε εγάλες ji αποστάσεις H π sin XV.5 Η έση χρονική τιή του διανύσατος ηi P 8π sin XV.5 Μέση ακτινοβολούενη ισχύς π ηi ηi P d, , 56I sin π XV.5 Αντίσταση ακτινοβολίας 73, (Ω) XV.53 Χρήσιος αηατικός τύπος R π η, 694 d η π sin π π d, 88 sin XV.54 Προσεγγιστική τιή της σύνετης αντίστασης εισόδου Zin 73, + j4,5 (Ω) XV.55 Συνάρτηση κατευυντικότητας D(),64 sin XV.56 Κατευυντικότητα D, 64,5 (db) 86

6 ΠΕ ΙΟ ΣΤΗΝ ΚΟΝΤΙΝΗ ΖΩΝΗ ΓΡΑΜΜΙΚΗΣ ΚΕΡΑΙΑΣ XV.57 Πεδίο στην κοντινή ζώνη γραικής κεραίας ήκους h ( R, R : αποστάσεις από τα άκρα της κεραίας) y + ωεy R R jβr jβr jβ jβi ( βh) + ωε R R I + ( βh) 8πjy jβr jβr jβi ( h) ( h) ( βh) + jβr jβr jβ ΜΙΚΡΟΣ ΚΥΚΛΙΚΟΣ ΒΡΟΧΟΣ (ΒΡΟΧΟΚΕΡΑΙΑ) XV.58 XV.59 XV.6 Το αγνητικό διανυσατικό δυναικό ( : ακτίνα κυκλικού βρόχου, : απόσταση από το κέντρο του βρόχου) Το ηλεκτρικό πεδίο σε εγάλες αποστάσεις Το αγνητικό πεδίο σε εγάλες αποστάσεις j Iβ sin 4 ω Iβ η ω sin E E H j A 4 (sin ) ji β sin ( ) I β sin 4 XV.6 Μέση χρονική τιή του διανύσατος P v I sin η 3 4 ω β η η XV.6 Συνολική ακτινοβολούενη ισχύς P 4 6 I πω Iβ πηβ I 6π η λ XV.63 Αντίσταση ακτινοβολίας R 4 P 6 4 S 3π 3π I λ λ XV.64 Συνάρτηση κατευυντικότητας D(),5sin XV.65 Κατευυντικότητα βροχοκεραίας D D( ),5 87

7 ΣΤΟΙΧΕΙΟΚΕΡΑΙΕΣ Στοιχειοκεραία δύο στοιχειωδών διπόλων παράλληλων προς τον άξονα τοποετηένων στον άξονα σε συετρικές ως προς την αρχή έσεις Αποακρυσένες έσεις του πεδίου jβ jβ (l : ήκος κάε διπόλου XV.66, : ji lω sin αποστάσεις από τα κέντρα των δύο + διπόλων) Αποακρυσένες έσεις του πεδίου ( τ g είναι η γωνία εταξύ της ακτινικής ψ π τ XV.67 διεύυνσης και του άξονα, g η λ απόσταση των διπόλων και E η ji l sin ω ένταση του κάε διπόλου) XV.68 XV.69 XV.7 Οοιόορη γραική στοιχειοκεραία n στοιχείων Ηλεκτρική πεδιακή ένταση σε ένα αποακρυσένο σηείο P (,, ) του πεδίου ( E η ένταση κάε εονωένου στοιχείου, δ η σταερή διαορά άσης εταξύ διαδοχικών στοιχείων και g η απόσταση εταξύ διαδοχικών στοιχείων) Απόλυτη τιή του παράγοντα της στοιχειοκεραίας j j... j( n ) ψ ψ ψ π ψ βg+ δ g+ δ λ jn ψ sin( nψ /) f jψ sin( ψ /) Μέγιστη δυνατή τιή του παράγοντα f, n ( ψ ) στοιχειοκεραίας f XV.7 XV.7 XV.73 XV.74 Μέγιστα των πλευρικών λοβών για αρκετά εγάλο αριό στοιχείων Μέγιστη τιή του πρώτου πλευρικού λοβού Χαρακτηριστικά ετωπικής ή ευρύπλευρης στοιχειοκεραίας Χαρακτηριστικά ακροπυροδοτικής στοιχειοκεραίας f k, ( κ,, 3,...) (κ+ ) π sin n f, 3π sin n n f,, n ( n αρκετά εγάλο) 3π δ π f f ψ βg δ βg f f ψ βg( ) 88

8 Β ΜΟΝΑ ΕΣ, ΣΤΑΘΕΡΕΣ B ΜΟΝΑ ΕΣ, ΣΤΑΘΕΡΕΣ ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΣΤΑΘΕΡΕΣ Μέγεος ή σταερά Σύβολο Τιή Β. ιηλεκτρική σταερά του κενού Β. Μαγνητική διαπερατότητα του κενού ε 8, 854 (F/) 7 (H/) Β.3 Φορτίο ηλεκτρονίου Β.4 Μάζα ηρείας ηλεκτρονίου 9, 6 (C) 3 9,8 ( kg) Β.5 Μάζα ηρείας πρωτονίου p 7, 673 (kg) Β.6 Ταχύτητα του ωτός στο κενό c / ε 8, 998 ( /s) Β.7 Χαρακτηριστική (κυατική) αντίσταση του κενού Β.8 Σταερά του Boltnn k Z η / ε 376,7( π ) ( Ω ) 3, 38 (JK ) Β.9 Σταερά του Plnck h 34 6, 63 (JS) ΠΡΟΘΕΜΑΤΑ ΜΟΝΑ ΩΝ ΠΡΟΘΕΜΑ ΣΥΜΒΟΛΟ ΜΕΓΕΘΟΣ t T gig G 9 g M 6 kilo k 3 hcto h dk d dci d cnti c illi 3 ico 6 nno n 9 pico p fto f 5 tto 8 89

9 Β ΜΟΝΑ ΕΣ, ΣΤΑΘΕΡΕΣ ΠΡΟΘΕΜΑΤΑ ΜΟΝΑ ΩΝ ΣΥΜΒΟΛΟ ΜΕΓΕΘΟΥΣ ΟΝΟΜΑ ΜΕΓΕΘΟΥΣ (ΜΟΝΑ Α) ΣΥΜΒΟΛΟ ΜΟΝΑ ΑΣ ΙΑΣΤΑΣΕΙΣ M (ή L ) Αλληλεπαγωγή (hny) H L Αυτεπαγωγή (hny) H R Αντίσταση (oh) Ω (ή V ) Βαωτό ηλεκτρικό δυναικό (volt) V (ή V ) Βαωτό αγνητικό δυναικό (p) A MLQ MLQ T Q P ιάνυσα πόλωσης (coulob/t ) C/ L Q S, P ιάνυσα Poynting (Wtt/ t ) W/ MT 3 ε ιηλεκτρική σταερά (fd/t) F/ M L 3 T Q D ιηλεκτρική ετατόπιση (coulob/t ) C/ L Q 5 F ύναη (nwton) N ( dyns) σ Ειδική αγωγιότητα (ho/t) Ω - / ή S/ ρ Ειδική αντίσταση (oh/t) Ω MLT M L TQ 3 3 ML T Q 7 W Ενέργεια (joul) J ( gs) I Ένταση ρεύατος (pè) A ΗΕ (EMF) Ηλεκτρεγερτική δύναη (volt) V N Ηλεκτρική ροή (coulob) C Q E Ηλεκτρική πεδιακή ένταση (volt/t) V/ Q (ή q ) 9 Ηλεκτρικό ορτίο (coulob) C ( 3 ΗΣΜ) Q 7 P Ισχύς (wtt) W ( gs/sc) ω Κυκλική (ή γωνιακή) συχνότητα (din/scond) d/s T ΜΕ (MMF) Μαγνητεγερτική δύναη (pè tun) A ( gilbts) P Μαγνητική αγωγιότητα (hny) H MLT T Q MLT 3 MLT T Q MLQ R Μαγνητική αντίσταση (/hny) H - M L Q A Μαγνητικό διανυσατικό δυναικό (wb/t) Wb/ Μαγνητική διαπερατότητα (hny/t) H/ B Μαγνητική επαγωγή (wb/t ή tsl) Wb/ 4 ή T ( guss) 3 H Μαγνητική πεδιακή ένταση (pè/t) A/ ( ostds) 8 Φ Μαγνητική ροή (wb) Wb ( wlls) Q (ή q ) Μαγνητικό ορτίο (pè t) A M Μαγνήτιση (p/t) A/ λ Μήκος κύατος (t) L Ψ (ή λ ) Πεπλεγένη αγνητική ροή (wb tun) Wb Σταερά απόσβεσης (np/t) Np/ L Z Σύνετη αντίσταση (oh) Ω f Συχνότητα (ht) H T β Φασική σταερά (din/t) d/ L C Χωρητικότητα (fd) F Q MLQ MT Q L T Q LT Q L T Q M L T Q 9