[ Pobierz całość w formacie PDF ]
- - - - - Dynamo repetytorium by Jagi & Suboot & Artur - - - - -
1. Zapisać i nazwać prawa tworzące równania Maxwella w postaci zależności czasowych.
W postaci całkowej (relacje w pewnym obszarze):
Równania materiałowe:
W postaci różniczkowej (relacje w punkcie):
2. Zapisać i nazwać prawa tworzące równania Maxwella wykorzystując amplitudy zespolone (pobudzenie harmoniczne).
– obwodowe prawo Ampera
– prawo Faraday`a
prawo Gaussa
– prawo źródeł magnetycznych
3. Zdefiniować wektor propagacji, podać postać ogólną rozwiązania równania falowego dla fali płaskiej, zdefiniować i przedyskutować prędkość fazową.
Wektor propagacji można zdefiniować w następujący sposób:
Gdzie k1, k2, k3 to współczynniki propagacji w kierunku x,y,z.
Ogólne rozwiązanie równania falowego dla fali płaskiej:
Jeśli liczymy drogę (r) w kierunku k to mamy:
Stąd prędkość przemieszczanie się płaszczyzny:
Jest to prędkość mierzona w kierunku wektora k, a więc prostopadle do płaszczyzny stałej fazy. Prędkość mierzona w innym kierunku będzie zawsze większa.
4. Omówić rodzaje polaryzacji fal elektromagnetycznych. Podać wartość współczynnika polaryzacji τ dla poszczególnych przypadków.
·
Polaryzacja liniowa – pole o polaryzacji liniowej to suma dwóch pól o polaryzacjach kołowych i przeciwnych skrętnościach.
·
Polaryzacja kołowa – pole o polaryzacji kołowej to suma dwóch pól o polaryzacjach liniowych ortogonalnych w czasie i przestrzeni. Taka ortogonalność powoduje, że każda ze składowych niesie moc oddzielnie.
prawoskrętna:
lewoskrętna:
·
Polaryzacja eliptyczna – pole o polaryzacji eliptycznej to suma dwóch pól o polaryzacji liniowej i kołowej.
prawoskrętna:
lewoskrętna:
Wchodząc w ośrodek stratny amplituda prądu zmiennego maleje.
lub
Zasada zachowania energii:
11. Korzystając z równań Maxwella wyznaczyć związek pomiędzy składowymi stycznymi pola E
na granicy dwóch ośrodków materialnych. Sformułować założenia.
Zamiast rozpatrywać zachowanie dowolnego wektora rozpatruje się składowe normalne i styczne.
- wektor normalny przechodzący z ośrodka pierwszego do drugiego.
Stosujemy prawo Faraday’a.
Długość boczna dążąca do „0” Jeżeli długość boczna dąży do zera to ∆h tez dąży do 0
12. Korzystając z warunków brzegowych na granicy dwóch ośrodków materialnych o znanych impedancjach falowych Z1 i Z2 znaleźć
Współczynnik odbicia jest to wartość urojona (bo daszek?) fali elektrycznej (mag) odbitej do fali elektrycznej (mag) padającej. Jego moduł przyjmuje wartości <0;1>. Dla 0 nie ma odbicia, Dla 1 jest całkowite odbicie. Współczynnik transmisji jest to iloraz fali ele/mag wnikającej i fali ele/mag padającej. Dla TH tam gdzie Zf2 zamieniamy na Zf1 i na odwrót.
13. Padanie normalne: zdefiniować współczynnik odbicia oraz współczynnik fali stojącej
WFS. Przedyskutować sens fizyczny, podać typowe wartości dla przypadków ekstremalnych.
(Pamietaj o daszku!)
Dla WFS = brak fali stojącej
Dla WFS = pełna fala stojąca
Dla WFS = (1; ) jest zwarty miedzy 1; ; (dyskusja moim zdaniem patrz zad 13 + WFS - stosunek wartości amplitudy maksymalnej do amplitudy minimalnej napięcia elektrycznego fali stojącej)
14. Wychodząc z definicji współczynnika transmisji mocy pokazać, w jaki sposób zależy jego
wartość od współczynnika odbicia GE oraz od WFS (padanie normalne).
WZÓR OGÓLNY => (Patrz zad 12 wzor dokładny) ;
==przekształcamy=>
gdzie to przesuniecie zależne od (jeżeli jest ujemne to = π jeżeli nie to ); Druga cześć zad podstawiamy to =>
15. Zapisać amplitudę zespoloną pola elektrycznego pełnej fali stojącej oraz niepełnej fali stojącej. Wyniki zinterpretować graficznie. Porównać warunki, w jakich możliwe jest powstanie tego typu rozkładów.
Pełna fala stojąca: na długości z=0 napięnir jest równe U=0 na koncu mamy zwarcie, pole elektryczne E=0
Niepełna fala stojąca: na długości z=0 mamy maksymalne pole elektryczne. Spowodowane jest to rozwarciem
16. Zdefiniować kąt całkowitego wewnętrznego odbicia. Pokazać w jaki sposób jego wielkość zależy od parametrów ośrodków. Wyjaśnić, kiedy powyższe zjawisko nie może wystąpić.
Kąt padania, któremu odpowiada kąt wnikania równy 90◦ nosi nazwę kąta całkowitego wewnętrznego odbicia. Występuje on tylko wtedy gdy fala pada z ośrodka gęstszego do rzadszego.
17. Zdefiniować kąt Brewstera. Wyjaśnić, od jakich parametrów materiałowych zależy jego
wielkość. Określić, kiedy powyższe zjawisko nie może wystąpić.
W wyniku zastosowania odpowiednich warunków brzegowych dla z = 0 określamy odpowiednie współczynniki odbicia i transmisji dla składowych pól. Jest możliwość wystąpienia fali odbitej (gdy K=1)
...
[ Pobierz całość w formacie PDF ]