Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład dwudziesty szósty 18 maja 2010.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład dwudziesty szósty 18 maja 2010."— Zapis prezentacji:

1 Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład dwudziesty szósty 18 maja 2010

2 Z poprzedniego wykładu Fala elektromagnetyczna w drutach Lechera w powietrzu (prędkość v = c), kierunki pól elektrycznego i magnetycznego W wodzie długość fali skraca się wielokrotnie Fala elektromagnetyczna w otwartej przestrzeni, opis fal harmonicznych Efekt naskórkowy w przewodniku Transformator Tesli Mikrofale, polaryzacja, odbicie fali od płaszczyzny przewodzącej

3 Widmo fal elektromagnetycznych Tu jesteśmy Tu byliśmy To mamy w domu

4 Mikrofale w o ś rodkach Plexi nie pochłania znacząco mikrofal Szkło pochłania je częściowo Woda pochłania je skutecznie

5 Magnetron

6 Klistron refleksowy

7 Dioda Gunna (J.B. Gunn, ) Wyjaśnienie: masa efektywna elektronów w arsenku galu rośnie przy dużych energiach 1963

8 Detekcja mikrofal

9 Odbicie od powierzchni metalu += k1k1 k2k2 k1k1 k2k2 Na palcach: kąt padania równy kątowi odbicia Fala bieżąca wzdłuż powierzchni i stojąca prostopadle do niej

10 Odbicie fali od powierzchni metalu i r Na płaszczyźnie Polaryzacja w pł. padania: odbicie w fazie Dla danej częstości k r = k i stąd Kąt padania = kąt odbicia, promień odbity w pł. padania Wnioski dla obu polaryzacji (na pewno?) Polaryzacja pł. p.: odbicie w przeciwfazie kiki krkr Pole elektryczne styczne znika przy powierzchni Amplituda na powierzchniZgodność faz Amplituda i faza fali odbitej Składowe wektora falowego Prawo odbicia

11 Pole elektryczne i magnetyczne przy odbiciu Składowa równoległa do powierzchni pola elektrycznego odbija się w przeciwfazie Dla zachowania skrętności składowa równoległa pola magnetycznego musi odbijać się w fazie Konsekwencja: na odbijającej płaszczyźnie tworzy się węzeł fali stojącej pola elektrycznego i strzałka fali stojącej pola magnetycznego

12 Straty energii przy odbiciu (padanie prostopadłe) Gęstość mocy (na jedn. powierzchni) = gęstość objętościowa energii prędkość fali Gęstość mocy traconej = moc w warstwie naskórkowej na jedn. powierzchni Dla miedzi = m, przy 10 GHz d = m Oszacowanie względnej straty przy odbiciu: /dR f = / 377 jest rzędu – bardzo małe straty Oszacowanie (dla próżni): d b a I

13 Mikrofala Kierunek pola elektrycznego Pomiar długości fali w powietrzu Przyjmujemy prędkość c, stąd częstość mikrofali Pomiar długości fali w falowodzie, wyznaczenie prędkości v > c. Co to znaczy?

14 Fala mi ę dzy płaszczyznami przewodz ą cymi Najprostsze rozwiązanie: fala biegnąca w kierunku z jak w falowodzie koncentrycznym Poszukajmy możliwych rozwiązań dla fali harmonicznej z x Jeśli k x 0, pojawiłoby się podłużne pole elektryczne na płaszczyznach, chyba że fala wygasi się tam przez interferencję. Jeśli k x = k y = 0, mamy, jak dotychczas, falę TEM. H Czy fala TEM może rozchodzić się w falowodzie prostokątnym?

15 Fala mi ę dzy płaszczyznami przewodz ą cymi 0 0 += A więc w falowodzie Czy to możliwe?

16 Fala TE n mi ę dzy płaszczyznami przewodz ą cymi: odbicie w przeciwfazie z x k1k1 k2k2 E 2 = -E 1 czyli Odbicie w przeciwfazie Pole elektryczne ma znikać na obu płaszczyznach: x = 0 oraz x = d Dozwolone są więc tylko wartości k x, dla których k x d = n d Taką falę możemy nazwać TE n (transversal electric ), gdzie n = 0, 1, … Czy taka fala może rozchodzić się w falowodzie prostokątnym? Tak, np.TE 0n

17 Fala TM n mi ę dzy płaszczyznami przewodz ą cymi: odbicie w zgodnej fazie z x k1k1 k2k2 E1E1 E2E2 czyli Fala stojąca w kierunku x, a bieżąca w kierunku z. Ważna jest składowa z – ma znikać na płaszczyznach Dozwolone są tylko wartości k x, dla których k x d = n d Taką falę możemy nazwać TM n (transversal magnetic), gdzie n = 0, 1, … Czy taka fala może rozchodzić się w falowodzie prostokątnym? Nie!

18 Falowód prostok ą tny Nie jest możliwa fala TEM (bo składowa równoległa pola elektrycznego ma znikać) Oznaczenia modów TE lm i TM lm, gdzie pierwszy wskaźnik odnosi się do fali stojącej wzdłuż dłuższego boku Dla TM lm musi być l > 0 i m > 0, aby zawsze znikała równoległa składowa pola elektrycznego Dla TE lm jeden wskaźnik może być równy 0

19 Falowód prostok ą tny - przykłady


Pobierz ppt "Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład dwudziesty szósty 18 maja 2010."

Podobne prezentacje


Reklamy Google