
Electromagnetic Field Theory: A Problem Solving Approach Part 71
pdfTài liệu tương tự


Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 1: Tổng quan về mạch điện (2017)

Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 2: Mạch điện hình Sin (2017)

Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 7: Động cơ không đồng bộ 3 pha (2017)

Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 6: Máy biến áp 1 pha (TT 2017)

Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 9: Máy điện DC (2017)

Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 8: Máy phát điện đồng bộ (2017)

Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi: Thực hành nghề -...

Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi: Thực hành nghề -...

Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi: Thực hành nghề -...

Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi: Thực hành nghề -...

Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi: Thực hành nghề -...

Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi: Thực hành nghề -...

Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi: Thực hành nghề -...

Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi: Thực hành nghề -...

Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi: Lý thuyết chuyên...

Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi: Lý thuyết chuyên...

Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi: Lý thuyết chuyên...

Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi: Lý thuyết chuyên...

Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi: Lý thuyết chuyên...

Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi: Lý thuyết chuyên...

Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi: Lý thuyết chuyên...

Đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi: Lý thuyết chuyên...

Đáp án đề thi tốt nghiệp cao đẳng nghề khóa 3 (2009-2012) - Nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp - Môn thi...
Nội dung
= sins 0d0 cpn=d21w = I Idlj2 =16d1 t[icos O(sin' 0+2)]1" Ifd1l 2 ='IQ 71k 2 r7 i J,=0 s2 1 676 Radiation As far as the dipole is concerned, this radiated power is lost in the same way as if it were dissipated in a resistance R, (30)
= i l2R
where this equivalent resistance is called the radiation resistance:
(k d 2 27 dl(31)
R =
) ,
k=--In free space '70-/ Lo/EO0
1207r, the radiation resistance is
2
Ro = 8012()
(free space)
(32)
These results are only true for point dipoles, where dl is
much less than a wavelength (dl/A << I). This verifies the validity of the quasi-static approximation for geometries much
smaller than a radiated wavelength, as the radiated power is
then negligible.
If the current on a dipole is not constant but rather varies
with z over the length, the only term that varies with z for the
vector potential in (5) is I(z):
S+d1/2 li(z)
A,(r)= Re
Sd/2
2
1
e- jkrQp,
dz
~-QP
e-jkrQ'
Re
4
Q
rrQP
+d1/2
-dU2
(z)dz
(33)
where, because the dipole is of infinitesimal length, the distance rQp from any point on the dipole to any field point far
from the dipole is essentially r, independent of z. Then, all
further results for the electric and magnetic fields are the
same as in Section 9-2-3 if we replace the actual dipole length
dl by its effective length,
1
+dl/2
10
di/2
dleff -
I(z) dz
(34)
where 0ois the terminal current feeding the center of the
dipole.
Generally the current is zero at the open circuited ends, as
for the linear distribution shown in Figure 9-4,
I(z) = Io(1-2z/dl),
Io(l+ 2z/dl),
- z- dl/2
-dl/2-z-0
(35)
so that the effective length is half the actual length:
dle=ff
2
1 r+d/
-
J-I/
2
10 d/2
I(z) dz =
dl
2
(36)
677
Radiation from PointDipoles
7i(z)
'Jo
dl1f = d12
-d1/2
d/12
d!.z
7(z) dz
x
(b)
(a)
Figure 9-4 (a) If a point electric dipole has a nonuniform current distribution, the
solutions are of the same form if we replace the actual dipole length dl by an effective
length dl,,. (b) For a triangular current distribution the effective length is half the true
length.
Because the fields are reduced by half, the radiation resistance is then reduced by 1:
JR( :
(dleu]'•
: 201P\'r
(
(37)
In free space the relative permeability /A, and relative
permittivity e, are unity.
Note also that with a spatially dependent current distribution, a line charge distribution is found over the whole
length of the dipole and not just on the ends:
1 di
I=--
jw dz
(38)
For the linear current distribution described by (35), we see
that:
2I/o
j od
9-2-6
0 5 z s dl/2
I-dl/2 < ý 12 2 Eow
o>>
127A mcwo
(44)
1015) so that (42)
(45)
This result was originally derived by Rayleigh to explain the
blueness of the sky. Since the scattered power is proportional
to w 4 , shorter wavelength light dominates. However, near
sunset the light is scattered parallel to the earth rather than
towards it. The blue light received by an observer at the earth
is diminished so that the longer wavelengths dominate and
the sky appears reddish.
9-2-7
Radiation from a Point Magnetic Dipole
A closed sinusoidally varying current loop of very small size
flowing in the z = 0 plane also generates radiating waves.
Because the loop is closed, the current has no divergence so
680
Radiation
that there is no charge and the scalar potential is zero. The
vector potential phasor amplitude is then
0)
A(r) =
e--jr,-
dl
(46)
We assume the dipole to be much smaller than a wavelength,
k(rQp-r)<< 1, so that the exponential factor in (46) can be
linearized to
-
e ikQp = e - jk r e -
lim
j (r
Pg
P- r
T) ,e-i
er[l
- jk( rQp - r)]
k(rqp-r)acos2(Tcose),
2
X= 0
acos2(!cos 02
Broadside
(a)
=
4
), X
2
(c)
a
(
k--x
3
acos2'(2cos0- 1r), X= 32
2
8
4
acos2IIcoS
2
Endfire
(d)
2a =X/2
-I
2
), x= r
(e)
Figure 9-7 The power radiation pattern due to two-point dipoles depends strongly
on the dipole spacing and current phases. With a half wavelength dipole spacing
(2a = A/2), the radiation pattern is drawn for various values of current phase difference
in the 0 = ir/2 plane. The broadside array in (a) with the currents in phase (X = 0) has
the power lobe in the direction perpendicular to the array while the end-fire array in
(e) has out-of-phase currents (X = 7r) with the power lobe in the direction along the
array.
-