Амплитуда напряжения электрического поля
амплитуда напряженности электрического поля
В вакууме вдоль оси χ распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности магнитного поля волны равна 1 мА/м. Определите амплитуду напряженности электрического поля волны.
В однородной изотропной среде с диэлектрической проницаемостью, равной 2, и магнитной проницаемостью, равной 1, распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны 50 В/м. Найти амплитуду напряженности магнитного поля и фазовую скорость волны.
Плоская электромагнитная волна распространяется в однородной и изотропной среде с ε = 2 и μ = 1. Амплитуда напряженности электрического поля волны Е0 = 12 В/м. Определить: 1) фазовую скорость волны; 2) амплитуду напряженности магнитного поля волны.
Угол между направлением распространения плоской электромагнитной волны и поверхностью, на которую в воздухе падает волна, равна α = 30°. Давление, которое вызывает волна на поверхность, равна p = 60·10 –20 Н/м 2 . Найти коэффициент отражения R поверхности, если амплитуда напряженности электрического поля Еm = 0,4 мВ/м.
В однородной изотропной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε и относительной магнитной проницаемостью μ, близкой к единице, распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны равна Еm, амплитуда напряженности магнитного поля — Hm = 7,66·10 –3 А/м, фазовая скорость распространения волны — υ = 2,76·10 8 м/с. Найти ε, Em.
Амплитуда напряженности электрического поля плоской электромагнитной волны равна 1000 В/м. Какова амплитуда напряженности магнитного поля этой же волны?
Какова интенсивность электромагнитной волны в вакууме, если амплитуда напряженности ее электрического поля составляет 27,5 В/м.
В вакууме вдоль оси X распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности магнитного поля которой равна 0,05 А/м. Какова амплитуда напряженности электрического поля волны и ее интенсивность?
В однородной изотропной среде с ε = 3 и μ = 1 распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля которой Е = 10 В/м. Найти амплитуду напряженности магнитного поля и фазовую скорость волны.
В вакууме вдоль оси X распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности магнитного поля волны H0 = 5·10 –2 А/м. Определить: а) амплитуду напряженности электрического поля волны E0; б) среднюю по времени плотность энергии волны w.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm = 8,56·10 –3 А/м. Фазовая скорость распространения волны — v = 1,86·10 8 м/с. Найти ε, Em.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 2,6 распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm = 2,14·10 –3 А/м. Фазовая скорость распространения волны — v. Найти Em, v.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em = 2,5 В/м, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm. Фазовая скорость распространения волны — v = 2,12·10 8 м/с. Найти ε, Hm.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 6,0 распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em = 0,6 В/м, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm. Фазовая скорость распространения волны — v. Найти Hm, v.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 2,0 распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm = 1,88·10 –3 А/м. Фазовая скорость распространения волны — v. Найти Em, v.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 6,0 распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em = 1,0 В/м, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm. Фазовая скорость распространения волны — v. Найти Hm, v.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm = 7,96·10 –3 А/м. Фазовая скорость распространения волны — v = 3,0·10 8 м/с. Найти ε, Em.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em = 0,4 В/м, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm. Фазовая скорость распространения волны — v = 2,12·10 8 м/с. Найти ε, Hm.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 1,0 распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em = 1,5 В/м, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm. Фазовая скорость распространения волны — v. Найти Hm, v.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em = 0,1 В/м, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm. Фазовая скорость распространения волны — v = 1,224·10 8 м/с. Найти ε, Hm.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm = 4,28·10 –3 А/м. Фазовая скорость распространения волны — v = 1,86·10 8 м/с. Найти ε, Em.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 2,0 распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm = 3,0·10 –3 А/м. Фазовая скорость распространения волны — v. Найти Em, v.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em = 2,0 В/м, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm. Фазовая скорость распространения волны — v = 2,12·10 8 м/с. Найти ε, Hm.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 2,6 распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm = 0,856·10 –3 А/м. Фазовая скорость распространения волны — v. Найти Em, v.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 6,0 распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em = 0,5 В/м, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm. Фазовая скорость распространения волны — v. Найти Hm, v.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm = 26,0·10 –3 А/м. Фазовая скорость распространения волны — v = 1,224·10 8 м/с. Найти ε, Em.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 2,0 распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm = 7,51·10 –3 А/м. Фазовая скорость распространения волны — v. Найти Em, v.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 2,6 распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em = 0,8 В/м, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm. Фазовая скорость распространения волны — v. Найти Hm, v.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm = 1,327·10 –3 А/м. Фазовая скорость распространения волны — v = 3,0·10 8 м/с. Найти ε, Em.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em = 3,0 В/м, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm. Фазовая скорость распространения волны — v = 2,12·10 8 м/с. Найти ε, Hm.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 6,0 распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em = 0,2 В/м, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm. Фазовая скорость распространения волны — v. Найти Hm, v.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em = 1,5 В/м, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm. Фазовая скорость распространения волны — v = 1,224·10 8 м/с. Найти ε, Hm.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 1,0 распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm = 5,31·10 –3 А/м. Фазовая скорость распространения волны — v. Найти Em, v.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm = 1,06·10 –3 А/м. Фазовая скорость распространения волны — v = 3,0·10 8 м/с. Найти ε, Em.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 2,0 распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm = 2,25·10 –3 А/м. Фазовая скорость распространения волны — v. Найти Em, v.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 6,0 распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em = 1,2 В/м, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm. Фазовая скорость распространения волны — v. Найти Hm, v.
В однородной изотропной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε распространяется плоская электромагнитная волна, амплитуда напряженности электрического поля равна Em = 4,0 В/м, амплитуда напряженности магнитного поля равна Hm. Фазовая скорость распространения волны — v = 3,0·10 8 м/с. Найти ε, Hm.
Плоская электромагнитная волна, имеющая амплитуду напряженности электрического поля 0,12 В/м, распространяется в среде, диэлектрическая проницаемость которой ε = 2 и магнитная проницаемость μ = 1. Определить уравнение электромагнитной волны с числовыми коэффициентами, произвольно выбрав начальные условия. Частота волны 10 5 Гц. Определить среднее значение вектора Пойнтинга.
Источник
Методы измерения основных параметров, характеризующих высокочастотное электромагнитное поле
Страницы работы
Содержание работы
Методы измерения основных параметров, характеризующих высокочастотное электромагнитное поле
Общие сведения
Электромагнитное поле характеризуется рядом параметров, но в условиях учебной лаборатории обычно измеряют напряженность электрического поля или величину, пропорциональную квадрату напряженности (мощность), а также плотность потока мощности, т.е. мощность, приходящуюся на единицу площади некоторой поверхности. Везде мы рассматриваем только процессы, изменяющиеся во времени по гармоническому закону. Поэтому все величины, в том числе и напряженность электрического поля, изменяются во времени по закону 
.
Напряженность электрического поля 
– это в общем случае векторная комплексная величина, которая характеризуется амплитудой, фазой и поляризацией, т.е. ориентацией вектора в пространстве. В соответствии с этим можно записать 
, где E – амплитуда напряженности электрического поля (в системе единиц СИ она измеряется в вольтах на метр);
j – фаза напряженности электрического поля;
– поляризация, т.е. ориентация вектора 
электрического поля.
Измерение амплитуды напряженности поля
Рассмотрим измерение амплитуды напряженности электрического поля. Во многих случаях нам не обязательно знать абсолютное значение амплитуды напряженности (в вольтах на метр), а достаточно знать, как изменяется амплитуда напряженности поля при перемещении из одной точки пространства в другую. Такие измерения называются относительными.
 |
При измерениях напряженности электрического поля используется устройство, называемое зондом. Имеется ряд вариантов конструкции зонда (они рассмотрены ниже), но все они обязательно содержат элемент, называемый детектором. Детектор предназначен для преобразования высокочастотных модулированных колебаний в низкочастотные (колебания с частотой модуляции) или для преобразования высокочастотных немодулированных колебаний в постоянное напряжение (ток). На СВЧ в качестве детекторов, как правило, используются полупроводниковые диоды, конструкция которых изображена на рисунке 1. Там же показано изображение детектора на принципиальной схеме, которое будет использоваться в дальнейшем.
При измерениях чаще всего используются следующие варианты конструкции зондов:
 |
1). Зонд в виде электрического диполя Герца или симметричного электрического вибратора. Диполь Герца и плечи вибратора должны быть ориентированы параллельно линиям вектора 
измеряемого поля. В качестве плеч диполя Герца или симметричного вибратора на СВЧ можно использовать выводы полупроводникового диода (рисунок 2-а).
2). Зонд в виде специальной детекторной секции волноводного типа (рисунок 2-б). В этом случае детектор устанавливается в прямоугольном волноводе, который играет роль приемной антенны. Вектор 
измеряемого поля должен быть перпендикулярен широкой стенке волновода.
3). Зонд, состоящий из приемной антенны малых размеров (обычно – пирамидального рупора), присоединенный к детекторной секции (рисунок 2-в). Ориентация вектора 
такая же, как и в предыдущем случае.
4). Зонд, состоящий из приемной антенны в виде несимметричного вибратора (обычно – это штырь, помещенный в волновод или объемный резонатор), присоединенного к детекторной секции коаксиального типа (рисунок 2-г). Вектор 
измеряемого поля при этом должен быть параллелен штырю.
Первые 3 варианта зонда используются для измерения амплитуды напряженности поля или мощности в различных точках пространства (в том числе – и в раскрыве излучающего волновода или рупора). Четвертый вариант обычно используется для измерения распределения амплитуды напряженности поля вдоль волновода или объемного резонатора. Зонд в виде штыря при этом перемещается вдоль щели, прорезанной в стенке волновода или резонатора.
Любой зонд, помещенный в некоторую точку, в которой мы хотим измерить напряженность электрического поля, искажает поле в этой точке. Для того, чтобы это искажение было малым, необходимо, чтобы размер зонда был мал по сравнению с длиной волны.
Аппаратура для измерения абсолютной и относительной амплитуды напряженности поля
При измерении абсолютной амплитуды напряженности поля измерительный зонд (приемная антенна) присоединяется к специальной измерительной аппаратуре. Чаще всего используются два вида аппаратуры:
1). Высокочувствительный приемник, снабженный индикатором выхода. Для калибровки усиления такого приемника используется метод сравнения (компарирования), поэтому такие приемники называют компараторами.
2). Высокочастотный микровольтметр. Он также содержит высокочувствительный приемник с индикатором выхода и устройство для калибровки усиления. Детектор при этом конструктивно входит в состав компаратора или микровольтметра.
При измерении относительной амплитуды напряженности поля используют один из выше перечисленных вариантов конструкции зонда с детектором. Сигнал, принятый зондом, после детектора подается на индикатор, который фиксирует измеряемую величину. Используемые индикаторы могут быть 2-х типов:
1). Приборы постоянного тока (микроамперметры, миллиамперметры) или усилители постоянного тока, снабженные индикатором выхода.
2). Усилители переменного низкочастотного напряжения, снабженные индикатором выхода.
Источник