[理學(xué)]第5章 時變電磁場和平面電磁波 3--1a(文件)
【正文】 ∴ )()( twtwem ?任意時刻瞬時電能密度與瞬時磁能密度相等，各為總電磁能密度的一半 2020 2121 EH ?? ?4)瞬時電能密度： 167。 理想介質(zhì)中的平面波 第五章 時變電磁場和平面電磁波 x y z E H O 理想介質(zhì)中均勻平面波的 和 E H 電場 、 磁場與傳播方向之間相互垂直 ， 是橫電磁波 （ TEM 波 ） 。 電場能量密度等于磁場能量密度 ， 能量的傳輸速度等于相速 。 ? 但是無線電波呈現(xiàn)明顯的波動性，而光波和更短波長的電磁波則呈現(xiàn)粒子性。 170MHz~220MHz 470MHz~870MHz 無繩電話 (Cordless Phone)： 50MHz。 衛(wèi)星 TV直播 （ SDTV） ： 4GHz~6GHz。 4 , 1rr????xxE e E?410 /Vm?0? ?解： 由已知條件可知：頻率 : 振幅 : 100f M H z?40 1 0 /xE V m??(1) 8001 1 1 3 1 0 /2p rrv m s? ? ? ? ? ?? ? ? ?88242 1 0 1 033k ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?2 mk?? ??第五章 時變電磁場和平面電磁波 (2)設(shè) 00c o s ( )xE e E t k z??? ? ?由條件，可知： 48041 0 2 1 03Ek ? ? ??? ? ? ?， ，48041 0 c o s( 2 1 0 )3xE e t z? ? ??? ? ? ?即 ：由已知條件，可得： 440411 0 1 0 c o s ( )38????? ? ?0 6????48 41 0 c o s( 2 1 0 )36xE e t z????? ? ? ? ?第五章 時變電磁場和平面電磁波 4814 1 0 c o s ( 2 1 0 )6 0 3 6zxe e t z?????? ? ? ? ?48 410 c os ( 2 10 )60 3 6ye tz ?????? ? ? ?(3) ( ) ( ) ( )S t E t H t??8 2 8 41 0 c o s ( 2 1 0 )6 0 3 6ze tz ?????? ? ? ?01 ()TavS S t d tT? ?8210 /120ze W m???另解： 44 3610 j z jxE e e??????44 361060j z jyeHe???????1 R e [ ]2avS E H???8210 /120ze W m???H k E????第五章 時變電磁場和平面電磁波 例 1: 在介質(zhì) 中沿 方向傳播的均勻平面波電場強度為 ，求 (1)相對介電常數(shù)； (2)傳播速度；(3)本質(zhì)阻抗； (4)波長； (5)磁場強度； (6)電場強度和磁場強度的復(fù)數(shù)表示形式； (7)波的平均功率密度。 理想介質(zhì)中的平面波 第五章 時變電磁場和平面電磁波 (b) 02021 ?ES av ?得 mV12. 9V / m 500 ?? ???? ?avSE比規(guī)定的本地電視臺播發(fā)的場強值 ( )小得多。 若磁場的振幅為7mA/m，求相速、波長、波阻抗和電場強度的幅值。 第五章 時變電磁場和平面電磁波 作業(yè) ： 。當(dāng) t = 0 和 z = 0 時 ，若 取向為 ，試寫出 和 的表示式，并求出頻率和波長。 式中 )r a d / s( 10??? f?? mr a dtk 810 ????? ?sc rrt 3 7 1 0 03 7 5 9 0 8 ?? ?????167。 解 ① 頻率 ( H z ) 103π210π6π2 88 ????? ?f( m ) 1π2 π2π2 ??? k?波長 ? ?V / m e20)( π2j zz ?? xeE② 電場強度 ? ?A / m eπ6 11)( π2j0zyzZz???? eEeH磁場強度 ? ?2*c W / m π310zeHES ???③ 復(fù)能流密度 ? ?m / s 103 8ep ???? kvv ?④ 相速及能速 第五章 時變電磁場和平面電磁波 例 1 [解 ] (a)已知等效全向輻射功率 36dBW，首先化為 W的單位： ? ?? ?WWPP 1lg10)d B W( ?所謂 “ 等效全向輻射功率 ” 就是假定等效于信號是向各方均勻輻射的，得接收點的功率密度為： 213622/1037900439814mWrPS av??????? ??我國實用通信衛(wèi)星（ CHINASAT1） (DFH2A)轉(zhuǎn)播的中央電視臺第二套節(jié)目中心頻率為 ，它在我國上海的等效全向輻射功率（ EIRP）為 P=36dBW. 求：（ a）上海地面站接收的功率流密度，設(shè)它離衛(wèi)星 r=37900km。 設(shè)電場沿 x方向，即 已知：當(dāng) t=0, z=1/8 m時，電場振幅值等于 。 蜂窩電話 (Cellular Phone)： 900MHz。 圖 電磁波譜 167。 ? 電磁波譜分為 無線電波、紅外線、可見光、紫外線、 x射線， γ 射線 等 (見圖 )。 波阻抗為實數(shù) ， 電場與磁場同相位 。電磁波是電磁能量的攜帶者。 理想介質(zhì)中的平面波 第五章 時變電磁場和平
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