49618

Energia Fali Elektromagnetycznej

Rozchodzenie się fal elektromagnetycznych jest związane z przenoszeniem energii i jest charakteryzowane przez wektor P określający gęstość strumienia energii P=WU , W-wektor gęstości pola elektromagnetycznego, Ll-prędkość grupowa. Kondensator W_c=l/2*e,€oE^: ; W_ni=l/2*np,H^: ; W=W_e+W_m ; W=l/2*e_ł€oE²+l/2*pp,H^: ; e.CoE^pp.H² ; o>=&€<,E² ; obliczamy energię związaną z falą monochromatyczną U=V ; E=pierw[(pp_ł)/(e_l£o)]*H ; W=e_I€₀pierw((pp_t)/ (e,£o))*EH ; W=pienv((pp_ł)/(e_f€₀))*EH ; W=EH/V; p= EH/V*V ; V=V(£xH)/E/H ; p=£x]J Wektor Poctinga wyraża się iloczynem wektorowym i wektora natężenia pole e i m.

Natężenie fali elektromagnetycznej nazywamy wielkość J równą liczbowo modułowi średniej wartości wektora Poctinga, w przedziale czasu równa się okresowi jednego drgnięcia J=<|P|> ; J=<| £xH|> ; J=lJ^T(ExHMtl ; Dal fali linio spolaryzowanej, płaskiej monoclrromatycznej natężenia J=1/2*E₀H₀ Eo^ierwKppryCe^ojJHo ; J=1 /2*E₀[(pp,)/(e,€₀)]E₀². Dla fali kulistej natężenie zmniejsza się w miarę oddalania się od źródła J~l/r² ; E₀~l/r ; H_c~l/r , Maxwell wykazał, że fala elektromagnetyczna może wywierać ciśnienie na przeszkodę na drodze p=W(l+R)cos²a , a-kąt padarua na ciało, R- współczynnik odbicia, stosunek natężenia fali odbicia do natężenia fali padającej.

Promieniowanie fal elektromagnetycznych, źródłem fal elektromagnetycznych mogą być zmienne w czasie prądy elektryczne, albo oddzielnie pomszające się ładunki ale wtedy gdy ich przyśpieszenie a*0. Proces wzbudzania fal elektr omagnetycznych przez układ elektryczny nazywa

się promieniowaniem fal. A sam układ układem promieniujący (np. dipol) (rys. +q_-q odl 1)

P£=ql -moment dipola, Niech dipol wykonuje drgania liarmoniczne opisane: p£=p£sin(ot, o> liczba drgiuęć w czasie. 1- ramię dipola, q- wartość bezwzględna ładunku, po=(pe)_IluK Chwilowa moc wypromieniowana przez dipol dana jest następującym wzorem: N=p</6ric*|d²pę/dt²|² ; N=(W6ric*co'p„^:sm^:cot , dpg/dt^copecoscot ; d^ydt^-coposincot ; r=p_o0)^po²*sin²0)t/6ric, Obliczamy średnią moc wypromieniowaną przez dipol w przedziale czasu równym okresowi T. <N>=l/T*}Ndt ; <N>= 1 /t*poO)'po²/(6nc)fsiircotdt , <N>=|io(0⁴p_o²/12ric , Prornieniowame energii przez dipol jest arrizotropowe. Jeżeli położenie ladimkit określane jest promieniem wodzącym r, to moment dipolowy ładunku można zaprsać w następującej postaci p_e⁼Łq.(drr/dt) ; p^dt=Ł q,(dr,/dt) ; d²p₁/dt²=Lq,d²i₄/dt^: ; a^i/d^ , d²p_i/dt²=Lq.a_J ; N=p«/6ric*q²|a|^: . dla pojedynczego ładunku N=p<>/6ric*q²|aJ^:. Moc wypromieniowanej energir przez poruszającą się nośnik ladimku elektrycznego jest wprost proporcjonalna do kwadratu przyśpieszenia tego nośnika.