Система элементарных излучателей
Определение векторных потенциалов для решения задачи по распределению токов в вибраторах. Расчет плотности объемных токов и магнитного векторного потенциала. Построение основных характеристик электромагнитного поля в зоне излучения и его свойства.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.03.2014 |
| Размер файла | 853,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Пояснительная записка
к курсовой работе
«Система элементарных излучателей»
по курсу
«Электродинамика и распространение радиоволн»
Выполнил: ст. группы Р-50
Федоренко С.С.
Принял: д.т.н., профессор
Петров Б.М.
Таганрог 2012
Оглавление
1. Техническое задание
2. Анализ технического задания
3. Теоретическая часть
4. Расчетная часть
4.1 Плотности объемных токов
4.2 Вычисление магнитного векторного потенциала A ? ?^м
4.3 Вычисление составляющих вектора (E_1 ) ? в ССК
4.4 Вычисление составляющих вектора (E_2 ) ? в ССК
4.5 Вычислим составляющие вектора H ?_1 в ССК
4.6 Вычислим составляющие вектора H ?_2 в ССК
4.7 Нахождение векторов H ? и E
4.8 Расчет ХН и построение АДН и ФДН
5. Анализ полученных результатов
Список литературы
1. Техническое задание
Две ЭЭР расположены в свободном пространстве, параллельно плоскости YZ. Расстояние между центрами рамок по оси 0Z равно d.
Найти ЭМП в ДЗ. Определить ХН системы. Определить ХН в главных плоскостях.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рассчитать АХН и ФХН, построить АДН и ФДН, если токи в рамках равны по амплитуде, а по фазе сдвинуты на , d = 0.25*л (площади рамок одинаковы).
2. Анализ технического задания
Требуется найти ЭМП, излучаемое в дальнюю зону.
Введем ДСК так, чтобы ее центр совпадал с серединой ЭЭР-1, а ЭЭР-2 находилась на оси 0Z (рис.1):
Размещено на http://www.allbest.ru/
Чтобы найти векторы ЭМП в свободном пространстве воспользуемся методом векторных потенциалов.
Рассмотрим ЭЭР-1 и ЭЭР-2 как фиктивные ЭМВ-1 и ЭМВ-2 соответственно, ориентированные перпендикулярно плоскостям рамок, если середины вибраторов совпадают с центрами рамок. Петров Б.М. «Электродинамика и распространения радиоволн», (с.114-115) М. «Радио и связь» -2000 г.
с-559
Для решения задачи по распределению токов в вибраторах определим соответствующие им векторные потенциалы. Определим вектор , а затем вектор .
3. Теоретическая часть
ЭМ явления в сложных системах часто объясняют с помощью расчленения последних на элементарные излучатели. ЭМП элементарных вибраторов можно вычислить, пользуясь следующими соотношениями: Петров Б.М. «Электродинамика и распространения радиоволн», (с. 115) М. «Радио и связь» -2000 г. с-559
Уравнение Гельмгольца в общем случае имеет вид:
Решением этого уравнения является векторный потенциал:
Связь между вектором и :
Второе уравнение Максвелла:
Вектор определим по формуле:
Выражение сферических координат вектора через декартовые:
(5)
Ротор некоторого вектора в ССК равен:
4. Расчетная часть
4.1 Плотности объемных токов
Плотности линейного тока в вибраторах можно определить по формулам:
Составляющие токов:
для ЭМВ-1
для ЭМВ-2
Так как амплитуды токов и длины вибраторов одинаковы, то
.
Так как токи в рамках сдвинуты по фазе на , то
(10).
Примем, что ЭМВ-1, ЭМВ-2 - точечные излучатели, тогда с учетом (9) и (10) имеем:
а) для ЭМВ-1
б) для ЭМВ-2
4.2 Вычисление магнитного векторного потенциала
а) для ЭМВ-1
;
б) для ЭМВ-2
Перейдем к ССК, используя выражения (5):
R = (15);
,
где .
В ССК имеет вид Петров Б.М. «Электродинамика и распространения радиоволн», (с. 91) М. «Радио и связь» -2000 г. с-559:
а) для ЭМВ-1 с учетом (15)
а) для ЭМВ-2 с учетом (16)
4.3 Вычисление составляющих вектора в ССК
Учитывая, что заданы ЭМВ, то , ? по формуле (2) имеем:
В дальней зоне (при ):
(17)
(19)
= (20)
=
4.4 Вычисление составляющих вектора в ССК
(21)
(23)
= (24)
=
4.5 Вычислим составляющие вектора в ССК
Найдем составляющие вектора в ССК по формуле (4):
(25)
(26)
(27)
= (28)
=
4.6 Вычислим составляющие вектора в ССК
Найдем составляющие вектора в ССК по формуле (4):
(29)
(30)
(31)
= (32)
=-
4.7 Нахождение векторов и
(33)
(34)
=
4.8 Расчет ХН и построение АДН и ФДН
Анализ будем вести относительно вектора .
(35)
Учитывая, что (по условию), получим:
(36)
Определим характеристику направленности (ХН)
На рисунке 3 изображена АДН, на рисунке 4 ФДН.
Рис. 3
Рис. 4
5. Анализ полученных результатов
электромагнитный ток вибратор потенциал
Подводя итог данной курсовой работы, отмечается, что две элементарные электрические рамки можно заменить двумя элементарными магнитными вибраторами, и их суммарное поле вычислялось отдельно для каждого вибратора методом векторных потенциалов.
В данной курсовой работе рассчитаны и построены основные характеристики электромагнитного поля в зоне излучения (Зоммерфельда), и изучены его основные свойства.
Список литературы
1. Петров Б.М. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Радио и связь, 2000.
2. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и студентов ВУЗов. М.: Наука, 1982.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Уравнения, структура и параметры реального электромагнитного поля, состоящего из функционально связанных между собой четырех полевых векторных компонент: электрической и магнитной напряженностей, электрического и магнитного векторного потенциала.
статья [166,2 K], добавлен 25.04.2009Модификация уравнений электромагнитного поля Максвелла для электрического и магнитного векторных потенциалов. Анализ физического содержания полученных уравнений показал, что их векторные потенциалы являются полноправными физически значимыми полями.
реферат [94,3 K], добавлен 20.01.2008Полевая концепция природы электричества является фундаментальной основой классической электродинамики. Поле электромагнитного векторного потенциала как физическая величина. Полевой эквивалент локальных характеристик микрочастицы. Электромагнитные поля.
реферат [70,5 K], добавлен 17.02.2008Расчет токов сверхпереходного и установившегося режимов в аварийной цепи при симметричном и несимметричном коротком замыкании. Построение векторных диаграмм токов и напряжений в данных единицах в точке короткого замыкания. Аналитический расчет токов.
курсовая работа [412,6 K], добавлен 13.05.2015Расчет заданной схемы по законам Кирхгофа. Определение токов в ветвях методом контурных токов. Уравнение баланса мощностей, проверка его подстановкой числовых значений. Комплексные действующие значения токов в ветвях схемы. Построение векторных диаграмм.
контрольная работа [736,7 K], добавлен 11.01.2011Составление по данной схеме на основании законов Кирхгофа уравнений, необходимых для определения всех токов. Определение токов всех ветвей методом контурных токов. Расчет потенциалов узлов, построение графика зависимости мощности, выделяемой на резисторе.
контрольная работа [697,6 K], добавлен 28.11.2010Формулировка математической постановки задачи дифракции первичного волнового поля на теле, ограниченном замкнутым контуром. Представление поля посредством волновых потенциалов. Особенности аналитического продолжения поля. Метод вспомогательных токов.
реферат [361,0 K], добавлен 07.07.2013Уравнение для вычисления токов ветвей по законам Кирхгофа. Определение токов в ветвях схемы методом контурных токов и узловых потенциалов. Построение потенциальной диаграммы для указанного контура. Расчет линейной цепи синусоидального переменного тока.
методичка [6,9 M], добавлен 24.10.2012Система уравнений для расчётов токов на основании законов Кирхгофа. Определение токов методами контурных токов и узловых потенциалов. Вычисление баланса мощностей. Расчет тока с помощью теоремы об активном двухполюснике и эквивалентном генераторе.
практическая работа [276,5 K], добавлен 20.10.2010Краткий обзор методик измерения токов, напряжений, потенциалов. Опытная проверка законов Кирхгофа и принципа наложения. Расчет токов, узловых потенциалов, эквивалентного генератора. Построение потенциальной диаграммы и составление баланса мощностей.
курсовая работа [343,3 K], добавлен 09.02.2013Определение эквивалентной емкости схемы и энергии, запасенной ею. Расчет эквивалентного сопротивления и токов. Описание основных характеристик магнитного поля. Расчет тока в электрической лампочке и сопротивления ее нити накала, при подключении сеть 220В.
контрольная работа [32,4 K], добавлен 17.10.2013Расчет токов методом контурных токов, методом узловых потенциалов. Составление баланса мощности. Определение комплексных действующих значений токов. Баланс активных и реактивных мощностей. Уравнения Кирхгоффа в дифференциальной и в комплексной формах.
контрольная работа [226,8 K], добавлен 02.12.2014Определение значения ударного тока. Преобразование схемы прямой последовательности и определение её параметров. Построение векторных диаграмм тока и напряжения. Определение сопротивления внешней цепи. Расчет токов КЗ в сетях напряжением выше 1000В.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 25.05.2015Особенности возникновения переходных процессов в электрических системах. Произведение основных расчетов токов в аварийной цепи при трехфазном коротком замыкании. Расчетная схема электрической системы. Построение токов и напряжений в векторных диаграммах.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 03.04.2012Расчёт токов симметричного трехфазного и несимметричного двухфазного короткого замыкания, сравнение приближенных и точных результатов. Построение векторных диаграмм и расчёт теплового импульса. Определение токов и напряжений в месте повреждения.
курсовая работа [869,0 K], добавлен 31.01.2011Расчет короткого замыкания и его параметров в электроустановках напряжением до 1 кВ. Определение действующего значения периодической слагающей тока короткого замыкания в произвольный момент времени. Построение векторных диаграмм токов и напряжений.
курсовая работа [431,9 K], добавлен 21.08.2012Расчет токов трехфазного короткого замыкания. Составление схем прямой, обратной и нулевой последовательностей. Определение замыкания в установках напряжением до 1000 В. Построение векторных диаграмм токов и напряжений для точки короткого замыкания.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 08.01.2014Причины возникновения переходных процессов. Анализ промежуточной схемы, стадии расчета симметричного и несимметричного короткого замыкания. Построение векторных диаграмм токов и напряжений. Расчет активного и индуктивного сопротивления трансформатора.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 17.03.2012Основные параметры электромагнитного поля и механизмы его воздействия на человека. Методы измерения параметров электромагнитного поля. Индукция магнитного поля. Разработка технических требований к прибору. Датчик напряженности электромагнитного поля.
курсовая работа [780,2 K], добавлен 15.12.2011Составление на основании законов Кирхгофа системы уравнений для нахождения токов во всех ветвях расчетной схемы. Определение токов во всех ветвях схемы методом узловых потенциалов и контурных токов. Расчет суммарной мощности источников электроэнергии.
практическая работа [375,5 K], добавлен 02.12.2012
