Поширення електромагнітних хвиль в поглинаючому середовищі
В поглинаючих середовищах 
та 
. При комплексних 
і 
, стають комплексними також k та W, тобто:
де 
, tg 
tg 
.
Або в експоненціальному представлені: 
,
де 
. Аналогічно для хвильового опору:
, де 
(5.27)
За винятком окремих випадків величини 
і 
– завжди додатні, тому при додатних 
і 
– кути 
і 
лежать в межах 0¸ 
. Оскільки в таких межах лежить і їх півсума, тому k¢ та k² також додатні. Тоді в дійсному представленні із (5.11) і (5.12) отримуємо згасаючу хвилю:
(5.28)
яка поширюється вздовж осі Z з фазовою швидкістю: 
Для більшості середовищ магнітні втрати відсутні: 
. В цьому випадку будемо мати:
, (5.29)
звідки: 
. (5.30)
1). Для недосконалого діелектрика: 
або 
, тоді використаємо степеневий ряд:
. (5.31)
Звідки наближені формули: 
. (5.32)
Тоді для хвильового опору: 
, (5.33)
де 
.
2). Для провідного середовища: 
або 
, тоді, нехтуючи „1” порівняно із tgD, отримаємо:
(5.34)
Звідки: 
(5.35)
Згадаймо, що: 
і тому 
, тоді: 
. (5.36)
Аналогічно: 
. (5.37)
Тобто, зсув фаз між 
і 
рівний 
. Як видно, діелектрики та провідники розрізняються за характером поширення е/м хвиль. Так для діелектриків затухання дуже мале, а коефіцієнт фази k¢»k. Для провідника (металу) величини 
– є великі, тому велике затухання і мала довжина хвилі: 
. Тому е/м поле в металі є різко аперіодичним. Дійсно, на відстані: 
(5.38)
амплітуда коливань зменшується в e разів, а довжина хвилі рівна 2p 
. Величину називають глибиною проникнення – важливий параметр в теорії поверхневого ефекту. З (5.38) виходить, що на відстані довжини хвилі 
=2p , амплітуда зменшується в 
. Для міді 
на частоті 10ГГц: 
А на відстані 5мкм від поверхні амплітуда поля зменшиться в 2000 разів. Це явище називають поверхневим ефектом (або скін-ефектом).
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 72; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!