Az elektromágneses tér

Az előadások a következő témára: "Az elektromágneses tér"— Előadás másolata:

1 Az elektromágneses tér
Az elektromágneses tér alapegyenletei : MAXWELL EGYENLETEK I. II. III. IV. V. Az elektromágneses tér energiasűrűsége VI.

2 Az elektrodinamika felosztása
Időben semmi sem változik, áram sem folyik ELEKTRO- SZTATIKA MAGNETO- SZTATIKA A sztatikus villamos és a sztatikus mágneses tér egymástól függetlenül létezhet! STACIONÁRIUS ÁRAMOK TANA KVÁZISTACIONÁRIUS ÁRAMOK TANA AZ ELEKTROMÁGNESES HULLÁMOK TANA

3 Modell hierarchia Eszközök (ellenállás, kondenzátor, transzformátor, tranzisztor, lézer, optikai kábel, antenna, ...) Bázis modell: Maxwell egyenletek legáltalánosabb alakja Mindig és minden gerjesztésre érvényes Egyszerűsitett modellek (egyenáramú (DC), kisjelű (linearizált), frekvenciafüggő modellek, ... ) Csak korlátozott kisérleti körülmények között érvényesek Példa: 1. Ellenállás f < 10 kHz : R; f < 10 MHz : L,R f < 1 GHz : C,L,R f < 100 GHz : Távvezeték, majd antenna is A modell jellege az eszköz hullámhosszhoz viszonyitott méretétől függ Stacionárius áramok tana Kvázistacionárius áramok tana Elektromágneses hullámtan Váltakozó áramok, közép- frekvenciák, rádiófrekvenciák URH, mikrohullámok, Optikai jelek, Nagy sebességek DC és „kis” frekvecniák kHz-ek MHz-ek GHz-ek, THz-ek, PHz-ek

4 Maxwell egyenletek a „komplex amplitúdók” világában
Valamennyi forrás és valamennyi térjellemző az idő függvényében azonos frekvenciájú szinuszos (koszinuszos) időfüggvénnyel irható le: Adott r helyen az F vektor végpontja az időben egy ellipszoid felületén mozog. Ha ω rögzitett, akkor Komplex szám komponensű vektor Komplex amplitúdó

5 Mivel továbbá az első Maxwell egyenlet Mutatis mutandis
Komplex, frekvenciafüggő dielektromos állandó és permeabilitás

6 a villamos és a mágneses térerősséget (kezdeti feltételek),
Ha egy adott t = t0 időpillanatban ismerjük a tér egy tetszés szerinti felülettel lezárt részének minden pontjában a villamos és a mágneses térerősséget (kezdeti feltételek), valamint a teret határoló felület minden pontjában ismerjük VAGY E VAGY H tangenciális komponensét a t0 időpillanattól egészen a kérdéses t időpillanatig (határfeltételek), akkor a térrészt határoló felületen belül az elektromágneses tér a Maxwell egyenletekből egyértelműen meghatározható. A generátorok által leadott teljesitmény Növeli az elektromos és mágneses energiát Disszipálódik (hővé alakul) Elsugárzódik

7

8 ELEKTROSZTATIKA

9 „Pontszerűnek” tekinthető töltés
Dipólus

10

11 Axiális kvadrupólus

12

13