Методические указания по подготовке и выполнению лабораторных работ по дисциплине "Электродинамика и распространение радиоволн"



Скачать 53.67 Kb.
Дата26.07.2014
Размер53.67 Kb.
ТипМетодические указания
МИНИСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ



«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ»

Кафедра акустики


В.В.Ильченко, И.Н.Остроухов, В.К.Уваров

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН

Методические указания

по подготовке и выполнению лабораторных работ

Санкт-Петербург

2011
УДК 621….

Авторы: Ильченко В.В., Остроухов И.Н., Уваров В.К.

Под редакцией профессора Уварова В.К.

(“Электродинамика и распространение радиоволн”). Учебное пособие. СПб. Изд. СПбГУКиТ. 2011г. …с … ил.

Учебное пособие включает краткие теоретические сведения и методические указания по подготовке и выполнению лабораторных работ по дисциплине “Электродинамика и распространение радиоволн”

Пособие предназначено для студентов всех форм обучения по специальности 210312 «Аудиовизуальная техника».


Рецензент: профессор Е.Н. Осташевский

Рекомендовано к изданию в качестве учебного пособия методическим советом факультета аудиовизуальной техники СПбГУКиТ.

Протокол № от 2011.

 Ильченко В.В., Остроухов И.Н., Уваров В.К., 2011

 СПбГУКиТ, 2011

Лабораторная работа №1

Определение диаграмм направленности магнитного диполя.

1. Цель работы.

Экспериментальное определение направленности излучения (приема) магнитного диполя в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Определение коэффициента направленности.

2. Теоретические сведения.

2.1 Основные понятия

Для излучения и приема электромагнитных колебаний используются различного рода колебательные системы, которые для понимания физических явлений могут быть представлены в виде элементарных излучателей. Элементарным электрическим излучателем является отрезок проводника, по которому протекает переменный ток, причем длина проводника , значительно меньше длины волны , малость длины излучателя по сравнению с позволяет рассматривать его как точечный источник электромагнитных волн или идеальный диполь (вибратор Герца) т.е. проводник длиной , на концах которого расположены разнополярные точечные заряды q и -q равные по абсолютной величине.

Подобно этому для магнитной среды условно можно говорить о системе двух взаимосвязанных магнитных зарядах, равных по абсолютной величине и противоположных по знаку образующих идеальный магнитный диполь.

Магнитный диполь можно представить и как замкнутый круглый контур с протекающим по нему током.

Элементарным магнитным излучателем принято считать исчезающе малый круглый контур с током, сохраняющий постоянство произведения тока на площадь. Соответственно контур конечных размеров можно считать магнитным диполем.

Свойства магнитных диполей определяются величиной и скоростью изменения магнитного потока, проходящего через поперечное сечение контура.

Магнитный диполь преобразует электромагнитное поле в электрические колебания, в этом случае он является приемником колебаний. Если же магнитный диполь преобразует электрические колебания в магнитное поле, то он является излучателем. Качество преобразования оценивается действующей высотой диполя коэффициентом связывающим напряженность электромагнитного поля с величиной ЭДС развиваемой в контуре. Действующая высота зависит от соотношения между геометрическими размерами диполя и длиной волны, на которой происходит преобразование измеряется в единицах длины.

действующая высота электрического диполя равна его длине и, следовательно, ЭДС () в диполе определяется как:



Для магнитного диполя связь между внешним магнитным полем и величиной ЭДС в контуре оценивается произведением магнитной индукции В на величину площади поперечного сечения контура S.

, где

– угловая частота

В – магнитная индукция ()



– магнитная постоянная ()

– действующая проницательность сердечника

S – площадь поперечного сечения контура

е – длина провода витка

Действующая высота магнитного диполя определяется величиной магнитного потока в контуре и степенью связи этого потока с витками катушки. Потому в формулу для входит проницаемость сердечника – ,

площадь поперечного сечения – S, длина рабочей волны – и число витков контура - w.

Способность диполя преобразовывать электромагнитные волны в электрические колебания неодинакова и выражается диаграммой направленности (ДН), которая показывает отношение ЭДС в диполе, наведенной в данном направлении к наибольшей ЭДС, возбуждаемой в направлении максимального излучения.



Диаграммой направленности излучателя (приемника) электромагнитных колебаний называется графическое изображение относительных значений напряженности поля, создаваемых излучателем в различных направлениях (на одинаковом от него расстоянии), в зависимости от этих направлений, т.е. в зависимости от угла поворота излучателя (угла наблюдения):

Е = Ф()или Н = Ф()

Диаграммы направленности обычно строятся для значений, полученных в одной плоскости.

Аналитическое выражение для диаграммы направленности для элементарного излучателя:



,

где R – численное значение радиус-вектора для заданного угла



– любое численное значение угла в градусах, начиная от нулевого, расположенного на оси максимального излучения или приема.

– максимальное значение радиус-вектора

Углом раствора диаграммы направленности называется угол, ограниченный двумя прямыми, соответствующими 0,707 максимального значения, создаваемой напряженности поля (см. рис. 1). На рисунке –есть угол раствора ДН.

Рис. 1


Коэффициентом направленности излучателя

Так как плотность потока энергии, переносимой волной, пропорциональна квадрату напряженности поля, то коэффициентом направленности в данном направлении называют также отношение квадрата напряженности поля в этом направлении Е2 к среднему по всем направлениям значению квадрата напряженности поля



Магнитные диполи широко используются в технике как излучатели и высокоэффективные приемники электромагнитных колебаний. Например, широкое применение нашли магнитные (ферритовые) антенны в радиовещательных приемниках, измерительной технике, связанной с измерением магнитной составляющей поля, в частности, применяемой в геофизике. Магнитные излучатели широко, применяются в гидролокации. Электрические диполи конечной длины с размерами, кратными нашли применение в технике в виде излучающих и приемных антенн в диапазонах метровых и дециметровых волн, используемых в телевидении, радиолокации и др.



Рис. 2.1




Рис. 2.2

Похожие:

Методические указания по подготовке и выполнению лабораторных работ по дисциплине \"Электродинамика и распространение радиоволн\" iconМетодические указания и задания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Методы оптимизации» Хабаровск Издательство тогу 2010
Методы одномерной оптимизации : методические указания и задания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Методы оптимизации»/...
Методические указания по подготовке и выполнению лабораторных работ по дисциплине \"Электродинамика и распространение радиоволн\" iconЯманов Д. Н. Я54 Основы электродинамики и распространение радиоволн: Пособие к выполнению лабораторных работ. Часть 2
Я54 Основы электродинамики и распространение радиоволн: Пособие к выполнению лабораторных работ. Часть М.: Мгту га, 2004. – 56 с
Методические указания по подготовке и выполнению лабораторных работ по дисциплине \"Электродинамика и распространение радиоволн\" iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ санкт-Петербург 2012
Методические указания предназначены для проведения лабораторных работ со студентами дневного и вечернего обучения по специальности...
Методические указания по подготовке и выполнению лабораторных работ по дисциплине \"Электродинамика и распространение радиоволн\" iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Метеорология и климатология»

Методические указания по подготовке и выполнению лабораторных работ по дисциплине \"Электродинамика и распространение радиоволн\" iconМетодические указания к выполнению лабораторных и курсовых работ иркутск 2007
...
Методические указания по подготовке и выполнению лабораторных работ по дисциплине \"Электродинамика и распространение радиоволн\" iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ работ по дисциплине
Для генерации схемы бд следует выбрать пункт меню Tools
Методические указания по подготовке и выполнению лабораторных работ по дисциплине \"Электродинамика и распространение радиоволн\" iconКафедра прикладной информатики и информационных систем Нейронные сети Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Интеллектуальные информационные системы»
Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Интеллектуальные информационные системы» для студентов 4-го курса...
Методические указания по подготовке и выполнению лабораторных работ по дисциплине \"Электродинамика и распространение радиоволн\" iconМетодические рекомендации к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Информационное обеспечение товароведения и экспертизы товаров» для студентов
Методические рекомендации к выполнению лабораторных работ по дисциплине Информационное обеспечение
Методические указания по подготовке и выполнению лабораторных работ по дисциплине \"Электродинамика и распространение радиоволн\" iconМетодические указания для студентов всех форм обучения направления 655900 «Технология сырья и продуктов животного происхождения»
Представлены методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Микробиология мяса и мясопродуктов». По каждой...
Методические указания по подготовке и выполнению лабораторных работ по дисциплине \"Электродинамика и распространение радиоволн\" iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ №1-5 по информатике для студентов дневной формы обучения
Решение задач в пакете Mathcad : методические указания по выполнению лабораторных работ №1 – 5 по информатике для студентов дневной...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org