|
| |
|
Слаботочка Книги и2 мин = 2 пад - 2 отр = 2 пад - Ро 2 пад = 2 пад (1 - Ро)- Следовательно, коэффициент стоячих волн равен (299) Ь - 2 макс 1 + Ро св - -- --- , 2мин l-Po а модуль коэффициента отражения связан с ксъ и Убв зависимостью k - 1 1 - й- Так как в режиме бегущих волн бв = св=1, то Ро = 0; в режиме стоячих волн бв = О, св = оо и Ро=1; в режиме смешанных волн 0<Сбв<С1 и, следовательно, Ро<С1 Краткие выводы 1. Однородная линия на всем своем протяжении представляет для бегущей волны тока активное сопротивление, равное волновому /в, и поэтому когда сопротивление нагрузки = Zb, то энергия падающей волны полностью поглощается в нагрузке. В такой линии распространяются только бегущие волны. 2. Если идеальная линия на конце разомкнута, замкнута накоротко или замкнута на реактивное сопротивление, то энергия падающей волны вовсе не потребляется и полностью отражается от конца линии к генератору. В результате возникают чисто стоячие волны, на поддержание которых генератор никакой энергии не затрачивает. 3. Если в линии имеются потери, то независимо от характера нагрузки существует некоторая бегущая волна, при помощи которой генератор компенсирует эти потери. 4. Если нагрузкой линии (в том числе и идеальной) является комплексное сопротивление или активное сопротивление, не равное волновому, то в линии существуют смешанные волны. В данном случае часть энергии падающей волны поглощается в нагрузке (это соответствует бегущей волне), а другая часть отражается к генератору (это соответствует стоячей волне). 5. Входное сопротивление линии, работающей в режиме бегущих волн, равно волновому и активно по характеру. Линия, работающая в режиме стоячих волн, имеет реактивное входное сопротивление, которое делает ее эквивалентной настроенному в резонанс или расстроенному колебательному контуру. При наличии в линии смешанных волн ее входное сопротивление содержит активную и реактивную составляющие. Часть четвертая ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН XIII ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ 80. Электрическое поле Каждое электрически заряженное тело создает вокруг себя, в пространстве, электрическое поле. Для этого поля характерно то, что если в него поместить электрические заряды, то на них будут действовать механические силы. В частном случае, когда электрическое поле не изменяется во времени, оно является электростатическим. . Электрическое поле характеризуется векторной величиной, называемой напряженностью поля, которая численно равна механической силе, действующей на единичный положительный заряд, помещенный в данную точку поля, и имеет направление этой силы. Электрическое поле изображается силовыми линиями. Условились эти линии располагать так, чтобы касательные к ним указывали направление вектора напряженности поля, а плотность линий была прямо пропорциональна величине напряженности поля. Если поле однородное, т. е. во всех его точках напряженность одинакова как по величине Е, так и по направлению, то произведение Е на поверхность S, перпендикулярную силовым линиям, называется потоком вектора напряженности поля Фе = ES. Для определения полного потока Фе неоднородного электрического поля нужно вычислить поток для всех элементарных участков поверхности отдельно, а затем просуммировать (проинтегрировать) полученные -данные. Между потоком напряженности электрического поля Фе в среде с диэлектрической проницаемостью Ва и зарядом Q, вызывающим этот поток,.,существует зависимость Ф£ = -. (301) Эта формула выражает теорему ГауссаОстроградского, согласно которой полный поток напряженности электрического 312 поля через любую замкнутую поверхность прямо пропорционален заряду, находящемуся внутри данной поверхности. Из каждого положительного точечного заряда Q исходит Q/eg силовых линий, а при равном отрицательном заряде такое же число силовых линий входит внутрь заряда (рис. 13.1). Опишем вокруг точечного заряда Q сферу радиусом г. Через поверхность этой сферы 4пг проходит поток Фе = Е-Апг. По теореме Гаусса - Остроградского ЕАпг = Q/e, откуда. £=--, (302) Т. е. напряженность поля точечного заряда обратно пропорциональна квадрату расстояния от данной точки поля до заряда.  Рис. 13.1. Электрическое поле точечного заряда. Электрическое поле обладает энергией. Объемная плотность энергии электрического поля, т. е. энергия, приходящаяся на единицу объема, пропорциональна квадрату напряженности поля: We = -. (303) Отличительной чертой электростатического поля является потенциальный характер его. Потенциал поля в какой-либо точке пространства равен работе, затраченной на перемещение единичного заряда из бесконечности в данную точку поля. Потенциал в полной мере характеризует запас энергии в соответствующей точке. Разность потенциалов двух точек поля, т. е. работа, необходимая для перемещения единичного заряда из одной точки поля в другую, называется напряжением. Если электрическое поле однородно и имеет напряженность Е, то напряжение между концами отрезка / силовой линии равно \V\=Ei, Для электростатического поля характерно, что на перемеиение в нем заряда по замкнутой траектории энергия не затрачивается, так как начальная и конечная точки этой траектории совпадают и разность потенциалов между ними равна нулю. 11В Зак. 10 313 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 [103] 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 |