Теорія ліній передачі
1 Електродинаміка напрямних систем. Процеси у провідніках
Процес Розповсюдження електромагнітніх ХВИЛЮ поділяється на незалежні процес: передачу, віпромінювання, поглинання. Ці Процеси аналізуються за помощью електродінамічної Теорії. Рівняння Максвелла узагальнюють основні закони електродінамічної Теорії. Рiвняння Максвелла мают двi форми: інтегральну та діференцiальну. У iнтегральнiй формi цi рiвняння мают такий вигляд:
;; (1)
де - струм провідності, - струм зміщення. Діференційна форма ціх ж рівнянь.
;; (2)
,, (3)
З Першого рівняння віпліває, что діелектрічна проніклівість середовища є комплексною завбільшки. Співвідношення дійсної та уявної складових частин, Які візначають Властивості середовища:
- ЯКЩО, середовище є провідником;
- ЯКЩО, середовище є діелектріком.
Запас ЕНЕРГІЇ електромагнітного поля візначається
. (4)
Вікорістовуючі рівняння Максвелла можна здобудуть вирази для Зміни ЕНЕРГІЇ поля в замкненому об'ємі
, (5)
цею вирази відомій як теорема Умова-Пойнтінга. Перший додаток правої Частини (5) Вє потоком ЕНЕРГІЇ в одиницю годині крізь замкненому поверхнею S об'єму V в оточуючій простір, другий додаток візначає Енергію всередіні об'єму, что перетворілась у тепло.
У залежності від Довжина Хвилі та середовища Розповсюдження електромагнітної ЕНЕРГІЇ розрізняють п'ять режімів передачі:
- статичність;
- стаціонарний;
- квазістаціонарній;
- електродінамічній;
- хвильовий та квазіоптічній.
статичність режим відповідає процесам електростатікі та магнітостатікі, відсутні Струмило провідності та Струмило зміщення. Уздовж проводів протікає Постійний струм, что створює магнітне поле, електричне поле в цьом разі НЕ вінікає, тоб.
Квазістаціонарній режим охоплює ДІАПАЗОН високих частот (до 109 Гц), з'являються Струмило зміщення, альо смороду Дуже Малі, ними можна знехтуваті. Ці Струмило прізводять до ВТРАТИ у діелектріку.
Електродінамічній режим охоплює ДІАПАЗОН надвісокіх частот (≈ 30 ГГц), в цьом разі звітність, враховуваті и Струмило провідності, и Струмило зміщення. У цьом режімі здійснюється передача хвілеводамі.
Квазіоптічній режим охоплює оптичний ДІАПАЗОН електромагнітніх ХВИЛЮ (~ 1014 Гц). Струм провідності в цьом режімі відсутні, є Тільки Струмило зміщення, як це має місце у світловодах? p> У залежності від режиму передачі напрямної системи змінюється права частина перша та іншого рівнянь Максвелла (1).
У шкірному режімі передачі Використовують ті чі Другие закони: Кулона, Ома, Кірхгофа, телеграфні рівняння, закони оптики, альо рівняння Максвелла є універсальнім для будь-якого режимові.
Режим передачі Напрямна системами візн...
