第八 電磁輻射

會計(jì)學(xué)1第八電磁輻射2本章內(nèi)容：

滯后位電偶極子的輻射第1頁/共16頁3其解為：8.1滯后位yzxP

在第4章引入了動態(tài)矢量位和動態(tài)標(biāo)量位：在洛倫茲條件下，其方程為滯后位第2頁/共16頁4

換言之，觀察點(diǎn)處位函數(shù)隨時間的變化總是滯后于源隨時間的變化。滯后的時間是電磁波從源所在位置傳到觀察點(diǎn)所需的時間，故稱為滯后位或推遲位。物理意義：

時刻t空間任意一點(diǎn)r處的位函數(shù)并不取決于該時刻的電流和電荷分布，而是取決于比t較早的時刻

的電流或電荷分布。時間

正好是電磁波以速度從源點(diǎn)傳到場點(diǎn)所需的時間。

例如：日光是一種電磁波，在某處某時刻見到的日光并不是該時刻太陽所發(fā)出的，而是在大約8分20秒前太陽發(fā)出的，8分20秒內(nèi)光傳播的距離正好是太陽到地球的平均距離。第3頁/共16頁5時諧電磁場的位函數(shù)第4頁/共16頁6

電偶極子是一種基本的輻射單元，是長度l遠(yuǎn)小于波長的直線電流元，線上電流是均勻的，且相位相同。由于電流元代入得電偶極子的矢量位8.2電偶極子的輻射yzxlP第5頁/共16頁7zxy在球坐標(biāo)系中第6頁/共16頁8由此得到電偶極子的電磁場：第7頁/共16頁9

電偶極子周圍的空間劃分為三個區(qū)域：

近場區(qū)

遠(yuǎn)場區(qū)

過渡區(qū)遠(yuǎn)區(qū)場近區(qū)場中間場第8頁/共16頁101、近區(qū)場：準(zhǔn)靜態(tài)場第9頁/共16頁11（1）電場表達(dá)式與靜電偶極子的電場表達(dá)式相同；磁場表達(dá)式與用畢奧一薩伐定律計(jì)算的恒定電流元產(chǎn)生的磁場表達(dá)式相同。因此稱其為似穩(wěn)場或準(zhǔn)靜態(tài)場。（2）電場和磁場存在／2的相位差，能量在電場和磁場以及場與源之間交換，沒有輻射，所以近區(qū)場也稱感應(yīng)場。

近區(qū)場的特點(diǎn)：第10頁/共16頁122、遠(yuǎn)區(qū)場（輻射場）：第11頁/共16頁13zyyx電偶極子的方向圖

遠(yuǎn)區(qū)場的特點(diǎn)：遠(yuǎn)區(qū)場是橫電磁波，電場、磁場和傳播方向相互垂直遠(yuǎn)區(qū)場電磁場振幅比等于媒質(zhì)的本征阻抗遠(yuǎn)區(qū)場是非均勻球面波，電磁場振幅與1/r

成正比遠(yuǎn)區(qū)場具有方向性，按sinθ變化第12頁/共16頁14輻射功率輻射電阻——輻射電阻低平均功率流密度為

遠(yuǎn)區(qū)場的輻射功率第13頁/共16頁15

例8.2.1

頻率為10MHz的功率源饋送給電偶極子的電流為25A，設(shè)電偶極子的長度為50cm，試計(jì)算：（1）赤道平面上離原點(diǎn)10km處的電場和磁場；（2）r=10km處的平均功率密度；