Поперечные электромагнитные волны
Раздел13. Поперечные электромагнитные волны
13.1. (Еz =0 , Нz =0) Критическая длина волны.
Полагая в (12.3. 12) и (12.3. 13) Еz = Нz =0 , получаем
, 
1
что удовлетворяет при 
и 
,
если только 
2
Согласно (12.4. 4) , (12.4. 5) этим значениям g соответствуют 
и 
. Следовательно, в тех направляющих системах, где возможно распространение волн Т , эти волны существуют на любой частоте.
13.2. Постоянная распространения. Фазовая скорость волны .
Рекомендуемые материалы
, Þ 
1
2
Потенциальный характер поля.
Полагая в уравнениях 
Еz = Нz =0
получаем: 
3
Уравнения (3) представляют собой двумерные уравнения Лапласа. Поле, удовлетворяющее уравнению Лапласа, является потенциальным . Это означает , что решение уравнений (3) могут быть выражены через градиент некоторых функций . Например : 
4
где 
- является скалярным потенциалом, также удовлетворяющем уравнению Лапласа 
.
Векторы 
и 
выражаются друг через друга. Полагая в (12.3. 6) , (12.3. 7) Еz = Нz =0 ,
приходим к соотношениям: 
,
которые можно записать в виде одного векторного равенства:
5
из которого следует, что векторы и волны Т, взаимно перпендикулярны
13.3. Характеристическое сопротивление.
В лекции "18 Инфекционные болезни" также много полезной информации.
Подставляя (1) в (5) , получаем:
6
где 
- характеристическое сопротивление волны Т.
Независимость структуры поля от частоты. В уравнения (3) не входит частота . Из этого можно сделать вывод , что структура волны Т не зависит от частоты . В частности , распределение электрического поля волны Т в поперечном сечении линии совпадает с распределением статического электрического поля в той же системе . Аналогичное соответствие существует и в отношении магнитных полей . На этом рисунке показана структура электрических и магнитных полей в поперечном сечении двухпроводной и коаксиальной линии .
Такую же структуру поля будет иметь волна Т на любой частоте . Волна Т может распространяться только в тех направляющих системах , по которым возможна передача энергии постоянного тока . Такие направляющие системы должны состоять не менее , чем из двух изолированных друг от друга проводников . У волны Т поля в поперечной плоскости не остаются неизменными во времени , как в статическом случае , а непрерывно меняют свою амплитуду по синусоидальному закону, такая же зависимость от координаты Z .
При идеальной проводимости проводников ЭМП проникает в металл. В соответствии с граничными условиями Щукина - Леонтовича появляется отличная от нуля касательная составляющая электрического поля , параллельная оси Z , что делает невозможным существование волны Т . Однако при высокой проводимости металла структура волны мало отличается от структуры поля волны Т и этим отличием во многих случаях можно пренебречь.
