Консультация № 185745
02.04.2012, 23:44
74.26 руб.
03.04.2012, 00:27
0 2 1
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
Задача:
Известен закон изменения одного из векторов электромагнитного поля в воздухе:

Требуется определить второй вектор электромагнитного поля H[$8594$] , мгновенное и среднее значения вектора Пойнтинга.
Данные: Е0=10 мВ/м; ?=10 м-1; ?=40 м-1; f=3 МГц.

Обсуждение

Неизвестный
02.04.2012, 23:47
общий
рисунок не вставился: закон изменения одного из векторов электромагнитного поля в воздухе: https://rfpro.ru/d/7864.jpg
давно
Профессор
399103
482
03.04.2012, 02:04
общий
это ответ
Здравствуйте, Посетитель - 364561!

из соображений удобства я буду обозначать .

.

Чтобы найти H, надо вспомнить, что E и H выражаются через вектор-потенциал(который четырёхмерный) . А именно:
,
.

Надо понять, какой четырёхмерный потенциал соответствует заданному E и выразить через него H. Чтобы упростить себе жизнь, выберем калибровку, в которой . Напомню, что электродинамика инвариантна относительно калибровочных преобразований вида
.
На значения E и H такие преобразования не влияют. Это особенно наглядно видно из того, что A можно понимать как дифференциальную форму первого порядка, а E и H - компоненты формы напряжённости F, являющейся дифференциалом от A: F = dA. Калибровочное преобразование - прибавление к A точной формы: A ~ A + df, не меняет значений F, т.к. d[sup]2[/sup]=0.

Такая калибровка(где фи равно нулю) очевидно достижима. Итак, в такой калибровке
.
Потому вектор-потенциал находится просто интегрированием по t:
.

,
где вектор h имеет компоненты (-ey, ex, 0).

Вектор Пойнтинга:
,
где s = (-ex ez, ey ez, ex2 + ey2).

Среднее значение:
.
Среднее от произведения синуса на косинус - ноль, т.к. это синус двойного угла - положительные вклады компенсируют отрицательные. А среднее от косинуса = 1/2. Чтобы убедиться, достаточно проинтегрировать по периоду(он равен ). Т.о.
.
Форма ответа