Волна распространение в проводнике

Когда существуют свободные границы (или поверхности раздела между двумя средами), возможны и другие скорости распространения. При этом могут появляться поверхностные волны , при которых движение происходит по существу лишь в тонком слое. Они подобны кругам на гладкой поверхности жидкости, вызываемым брошенным в нее камнем, и тесно связаны с поверхностным эффектом в проводниках, по которым течет переменный ток высокой частоты. Рэлей ), впервые обнаруживший существование поверхностно-волновых решений общих уравнений, заметил Не исключена возможность, что рассмотренные здесь поверхностные волны играют важную роль при землетрясениях и при соударении упругих тел. Распространяясь только в двух направлениях, они должны с удалением от источника приобретать все большее значение . Изучение записей сейсмических волн подтверждает предположение Рэлея. [c.509]

Начальный период сжатия диэлектрика в течение времени прохождения волны по толщине диэлектрика, несущественный при использовании тонкой диэлектрической пленки, является существенным при регистрации электрического сигнала в системе проводник — диэлектрик — проводник с диэлектрическим слоем конечной толщины. Анализ этих эффектов представляет интерес в связи с проверкой модели генерации сигнала в диэлектрических датчиках при прохождении волны. В связи с этим рассмотрим связь сигнала на электродах плоского конденсатора с диэлектрическим слоем конечной толщины с параметрами волны нагрузки в течение периода ее распространения по диэлектрическому слою. [c.185]

Распространение электромагнитной волны вдоль металлического проводника является примером волн такого типа. Электромагнитная волна низкой частоты распространяется вдоль поверхности земли, чем и обусловлена возможность дальнейшей связи на низких частотах. Хорошая радиосвязь на средних частотах обеспечивается волноводными свойствами ионизированного слоя атмосферы. Не меньшее значение имеет распространение упругих волн вдоль граничных поверхностей упругих тел. В частности, поверхностные упругие волны все чаш,е находят применение в ультразвуковой дефектоскопии. [c.413]

Из теории распространения электромагнитных волн в металлических проводниках известно, что при падении волны на поверхность проводника плотность вихревого тока убывает в глубь проводника по закону, который может быть представлен уравне- [c.354]

Можно видеть, что fz есть определяющий параметр затухания с глубиной для колебаний как параллельных поверхности, так и перпендикулярных к ней. Так как pjf есть скорость распространения поверхностных волн, постоянная для любого данного материала, и P 2ti — частота колебаний, то / пропорционально частоте. Следовательно, волны Релея высокой частоты будут затухать с глубиной быстрее, чем волны низкой частоты это поведение аналогично скин-эффекту в распространении высокочастотных переменных электрических токов в проводниках. [c.28]

I — размер цепи, v — скорость распространения электромагнитного поля. Мы будем предполагать, что величина I/v мала по сравнению с характерным временем изменения поля l/v< T. Это означает, что мы пренебрегаем эффектами запаздывания, связанными с конечностью величины скорости распространения поля. Поля и токи, удовлетворяющие условию I <С vT, называются квазистационарными [152, 153]. Если E(i, х) — периодическая функция с периодом Т, то I <С Л, где X = vT — длина электромагнитной волны, распространяющейся вдоль проводника. Именно в этом случае можно ввести понятия сосредоточенных емкостей и индуктивностей. [c.234]

Распространение волн в проводнике [c.567]

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОЛН В ПРОВОДНИКЕ [c.569]

Учение о звуке — акустика — описывает процессы механических колебаний и их распространение в твердых, жидких или газообразных веществах. В пустом пространстве не может быть звука, потому что пет материальных частиц — проводников колебаний — в противоположность, например, световым или высокочастотным колебаниям, при которых колеблется электрическое и магнитное состояние пространства самого по себе. Звуковая волна в воздухе выводит небольшой объем воздуха из состояния покоя и перемещает его возвратно-поступательно, тогда как световая волна не влияет на характер движения пространства. [c.14]

Если возбуждать поверхность несколькими отдельными проводниками, то можно получить желаемый вид волн и направление их распространения, например волны в пластинах [924] благодаря интерференции волн, возбужденных отдельными проводниками. [c.174]

Такой световод напоминает (см. 1.2) волновод, широко используемый в технике СВЧ. Этот способ транспортировки светового потока применяется в волоконной оптике для передачи информации модулированным световым сигналом. Однако при этом возникли существенные трудности и лишь в последние годы были решены проблемы, основанные на использовании весьма чистых и однородных волокон. Дело в том, что наличие в стеклянном волокне мельчайших пузырьков воздуха, трещин, пылинок и т.д. приводит к рассеянию световых волн и резкому возрастанию потерь энергии, нацело исключающих возможность применения системы таких волокон для целей оптической дальней связи. В результате интенсивной исследовательской работы в 70-е годы была разработана технология получения оптических волокон очень высокого качества. Потери энергии в таких световодах оказываются того же порядка, что и затухание электрического импульса, распространяющегося в металлическом проводнике. Можно ожидать, что несомненная выгода передачи информации на оптических частотах будет реализована не только в условиях космоса, где не играют роли помехи, неизбежно возникающие при распространении свободной световой волны в приземной атмосфере. [c.93]

Так как свет есть электромагнитная поперечная волна, то, падая на поверхность проводника (зеркального или поглощающего тела), он должен производить следующие действия электрический вектор, лежащий в плоскости освещенной поверхности, вызывает ток в направлении этого вектора магнитное поле световой волны действует на возникший ток по закону Ампера так, что направление действующей силы совпадает с направлением распространения света. Таким образом, пондеромоторное взаимодействие между светом и отражающим или поглощающим его телом приводит к возникновению давления на тело. Сила давления зависит от интенсив- [c.660]

СЖИМАЕМОСТЬ [есть способность вещества изменять свой объем обратимым образом под действием всестороннего внешнего давления < адиабатическая определяется при адиабатическом процессе изотермическая — при изотермическом процессе) отношением изменения объема системы к малому изменению давления и к объему, занимаемому системой] СИЛА [есть векторная величина, служащая мерой механического воздействия на тело со стороны других тел Ампера действует на проводник с электрическим током, помещенный в магнитное поле вынуждающая (возмущающая) периодически действует и вызывает вынужденные колебания системы звука — отношение мощности, переносимой акустической волной через площадку, перпендикулярную направлению ее распространения, к площади этой площадки излучения — отношение потока излучения, распространяющегося от источника излучения в некотором телесном угле, к этому углу инерции <Кориолиса действует на материальную точку только тогда, когда неинерциальная система отсчета вращается, а материальная точка движется относительно нее переносная действует на материальную точку и обусловлена переносным ускорением центробежная действует на материальную точку в системе отсчета, вращающейся относительно инерциальной [c.274]

Ввиду малой длины волны У. характер его распространения определяется в первую очередь молекулярной структурой среды, поэтому, измеряя скорость с и коэф. затухания а, можно судить о молекулярных свойствах вещества (см. Молекулярная акустика). Характерная особенность распространения У. в многоатомных газах и во мн. жидкостях—существование областей дисперсии звука, сопровождающейся сильным возрастанием его поглощения. Эти эффекты объясняются процессами релаксации (см. Релаксация акустическая). У. в газах, и в частности в воздухе, распространяется с большим затуханием (см. Поглощение звука). Жидкости и твёрдые тела (особенно монокристаллы) представляют собой, как правило, хорошие проводники У., затухание в них значительно меньше. Поэтому области использования У. средних и высоких частот относятся почти исключительно к жидкостям и твёрдым телам, а в воздухе и газах применяют только У. низких частот. [c.215]

Для тех случаев, когда важна не быстрота проведения опыта, а надежность результатов измерений, заслуживают внимания методы температурных волн. В числе других ценных особенностей этих методов следует отметить возможность многократных измерений в фиксированной температурной точке, легкость изменения интервала осреднения во время опыта, возможность самопроверки вычислением температуропроводности по отношению амплитуд или по разности фаз. В литературе описаны методы определения температуропроводности плохих проводников тепла в широком диапазоне температур, основанные на закономерностях распространения температурных волн в полуограниченном теле [12, 14]. Однако более перспективными являются методы температурных волн на образцах простой формы, в частности цилиндрической (15—19], позволяющие создать удобное устройство для равномерного нагрева образца и проводить измерения за более короткий промежуток времени и на образцах меньших раз.меров. Можно, кроме того, отметить, что изменение температуры тела простой формы одновременно по гармоническому и линейному закону позволяет осуществить непрерывное измерение коэффициента температуропроводности в широком интервале температур. [c.77]

В том случае, когда упругое полупространство является идеальным проводником и на него воздействует направленное вдоль оси х постоянное магнитное поле, появляется возможность управления скоростью распространения поверхностных волн вплоть до их полной невозможности распространения, что было отмечено в работе [34 . [c.592]

Поэтому линия в виде двух параллельных проводов может быть использована только в диапазоне метровых волн двухпроводная коаксиальная линия не излучает электромагнитных колебаний и используется как для метровых, так и для дециметровых волн. В диапазоне сантиметровых волн применяют волновод — полую металлическую трубу, не содержащую внутреннего проводника. Распространение электромагнитной волны в волноводе возможно, если длина волны меньше некоторого значения — так называемой критической длины волны Для волновода круглого или прямоугольного сечения критическая длина волны примерно такого же порядка, как наибольший геометрический [c.110]

На рис. 218, а в породе с высоким удельным сопротивлением расположено значительно более проводящее включение с удельным сопротивлением <С бг- Если передатчик находится в точке <5, а в точке Е — приемник, то между ними линия распространения поля отклонится от прямой (рис. 218, а). На рис. 218, б показаны два таких хороших проводника ш Ж2- В природе такой случай встречается, когда Жх и Ж2 являются хорошо проводящими рудными жилами, которые соединяются вместе в зоне Е, будучи заключены в плохо проводящих вмещающих породах. Поле, создаваемое передатчиком 3, распространяется вдоль двух жил и при наложении обоих частичных полей, которые часто сдвигаются по фазе, в точке Е может образоваться интерференционная зона. Однако эти явления в диапазоне колебаний с длиной волны меньше 12 м в настоящее время еще очень мало исследованы для того, чтобы можно было обоснованно осуществлять количественную интерпретацию результатов измерений. [c.245]

Звукопроводность. Древесина является хорошим проводником звука, особенно в продольном направлении и в сухом состоянии. Скорость распространения звука зависит от породы древесины и направления звуковой волны. Скорость распространения звука в древесине приведена в табл. 6. [c.23]

Мы знаем, что характерной особенностью распространения этих волн в кристалле является брэгговское отражение. Брэгговское отражение имеет место для электронных волн в кристаллах оно приводит к появлению энергетических щелей ), т. е. возможно появление определенных областей энергии, для которых не существует решений уравнения Шредингера, имеющих волновой характер (см. рис. 9.2). Эти энергетические ще.пи играют решающую роль в вопросе о том, к какому типу твердых тел относится данный кристалл — к диэлектрикам пли к металлам (проводникам). [c.310]

Задачей, привлекавшей наибольшее внимание, является распространение волн вдоль поверхности, разделяющей проводник конечной проводимости и диэлектрик (или вакуум). Уже в начале этого столетия были сделаны попытки объяснить распространение радиоволн за горизонт посредством таких поверхностных волн. [c.425]

Поведение решения для fi и В2 схематично изображено на рис. 5.14.3. На этом закончим исследование распространения волн в упругих проводниках. [c.326]

При распространении звуковых или эл,-магн. волн сквозь тонкий проводник О. 3. наблюдаются даже в тех случаях, когда размерный эффект в статич. электропроводности отсутствует. В условиях аномального скии-вффекта О. 3. могут быть усилены за счёт возникновения слабозатухающих волн. [c.486]

Глубина скин-слоя существенно зависит от проводимости о, частоты эл.-магн. поля о, от состояния поверхности. На малых частотах б велика, убывает с ростом частоты и для металлов на частотах оптич. диапазона оказывается сравнимой с длиной волны к 10 см. Столь малым проникновением эл.-магн. полни почти олным его отражением объясняется метадлич. блеск хороших проводников. На ещё больших частотах, превышающих плазменную частоту, в проводниках оказывается возможным распространение эл.-магн. волн. Их затухание определяется как внутризонныии, так и межзонными электронными переходами (см. Зонная теория). [c.541]

В 5.5 приведен пример решения задачи в рамках теории магнитоупругости проводников при помощи методов теории функций комплексного переменного. Элементы теории распространения гармонических (линейных) волн затронуты в 5.6 и 5.7. Следующие семь параграфов посвящены случаю идеальных проводников, для которого система уравнений теории магнитоупругости позволяет получить определенные результаты и когда с ней можно работать таким же образом, как и с любой консервативной гиперболической системой. Эта система уравнений в линеаризованной форме для трехмерных [c.265]

Последовательная теория, описывающая распространение электромагнитных волн в проводниках, должна учитывать колебания свободных электронов, плотногть которых в металлах весьма высока. Однако основные оптические свойства металлов и других проводящих сред могут быть описаны на основе классической электромагнитной теории. [c.192]

Если пространство между проводниками линии передачи заполнить ди- лектриком с относительной диэлектрической проницаемостью е, волновое сопро-Гйвление уменьшится в ]/е раз по сравнению с воздушной линией тех же размеров. Скорость, распространения электромагнитных волн в такой линии (длина олны) также уменьшается в]/ё раз. В коаксиальных кабелях с изоляцией из полиэтилена (е = 2,25) длина волны уменьшается в 1,5 раза по сравнению с длиной волиы в воздухе, т. е. электрическая длина такого кабеля в 1,5 раза больше еометрической. Соответственно -коэффициент укорочения /Су = 0,66...0,67. [c.221]

В последнее время проводятся исследования по сжатию магнитного потока ионизующими ударными волнами в твердом веществе. В экспериментальных исследованиях в цилиндрической геометрии в центральной области удавалось получать магнитные поля мегагауссового уровня [1, 4, 5]. В ряде теоретических исследований считалось, что, либо за волной среда является идеальным проводником, либо плотность ее постоянна в течение всего процесса сжатия, либо то и другое вместе [4-6]. Дело в том, что авторы интересовались исключительно созданием магнитнокумулятивных генераторов для получения больших магнитных полей, не уделяя должного внимания деталям происходящего процесса. В качестве рабочего вещества использовались алюминиевая пудра [7] или полупроводниковые материалы [4, 8], для которых указанные предположения оправдались. В работах [7, 9] отмечается возможность колебаний скорости ударной волны при ее распространении в алюминиевой пудре, но механизм явления не объясняется. В работе [9] дано сопоставление методов получения сильных магнитных полей различными ударными способами, в том числе ионизующими волнами. [c.146]

При изменении геометрии проводников на фиг. 10.1, а происходит изменение распределения электрических и магнитных полей, учитывать которое нет необходимости при количественном описании процессов распространения электромагнитных волн вдоль идеальных проводников. Если радиус внутреннего проводника увеличивается, то в конце концов (фиг. 10.1,6) мы приходим к проводнику в виде волновода. При дальнейшем увеличении радиуса цилиндры фиг. 10.1, а, как бы разрезаются вдоль и, таким образом, преобразуются в проводящие плоские пластинки (фиг. 10.1,в), для которых = 2яГо и й отличаются от первоначального радиуса. Но распределение полей в приН ципе не изменяется и становится однородным над поверхностью хг, так что поля изменяются только с изменением координаты г и, конечно, времени. Плотность потока в этом случае будет равна [c.334]

Выражение (10.36) описывает процесс распространения воЛ ны без затухания. Таким образом, действие постоянного магнитного поля проявляется в изменении затухания волны, распрО страняющейся в проводнике, от бесконечно большого до нуле вого. [c.343]

Исходя из электромагнитной теории света, механизм возникновения светового давления качественно можно пояснить следующим образом (рис, 28.1). Пусть на плоскую иоверхность Р тела надает электромагнитная световая волна. Векторы Е и Н лежат в плоскости Р. Рассмотрим, как они будут воздействовать на электрические заряды тела. Электрическая компонента Е электромагнитного поля действует на заряд д с силой Ек = < Е. Под воздействием этой силы положительный заряд начнет смещаться вдоль поверхности по направлению Е, а отрицательный—против направления Е. Такое смеи1ение зарядов представляет собой поверхностный ток ], параллельный Е. В телах со свободными зарядами (проводники) это будет ток проводимости, а в диэлектриках — поляризационный ток смещения. Магнитная компонента Н электромагнитного поля воздействует на движущийся заряд с силой Лоренца Е= (<7/с)[уН], направленной в сторону распространения света. Равнодействующая всех этих сил и воспринимается как давление, оказываемое светом и а тело. [c.183]

Однако если в двухпроводной или коаксиальной линиях выполняются условия малости расстояния Ь между проводами по сравнению с длиной линии I и длиной волны к b l, Ь Х) и малости сопротивления проводников, то в линии сущестует только поперечная электромагнитная волна. Такая волна характеризуется тем, что векторы электрического и магнитного полей лежат в плоскости, перпендикулярной к направлению распространения, и в этой плоскости удовлетворяют двумерному уравнению Лапласа. Таким образом, в плоскости, нормальной к линии, распределение этих полей совпадает с распределением электрического и магнитного полей для статического случая. Поэтому для малых участков линии dx можно считать применимой теорию квазистатичесй их [c.320]

Второй путь более простого анализа структур (см. рис. 2.9, 2.12) имеет право на жизнь, если в С-секции управляющая полоска имеет ширину, сравнимую с шириной основного проводника, и распространение квази-Т волн вдоль оси можно не учитывать, что возможно при маленькой электрической длине сплошной полоски по Х2. Такой путь расчета приводит к модели на основе трехпроводной структуры [70, 71]. Меан-дровая линия со сплошной управляющей полоской при длине полосок меандра вдоль оси Х2 5—10 град также может рассматриваться или как многопроводная структура с числом линий (rt+1), или даже как двухпроводная структура с соответствующими эквивалентными параметрами. [c.41]

Таким образом, в отличие от поверхностной волны Ценнека (см. 58), поверхностная волна 13оммерфельда имеет существенное значение при распространении волн вдоль тонкого цилиндрического проводника. Объясняется это тем, что поверхностный характер волны Зоммерфельда выражен гораздо более четко она локализована вблизи поверхности провода более сильно, чем волна Ценнека у плоской поверхности раздела. Если же плоскость имеет конечный индуктивный импеданс [c.363]

И еще одна неприятность. Все, что пока говорилось в этой главе, относится к звуку в воздухе. Мы умолчали о том, что, попав в какую-нибудь кирпичную стену, звук распространяется уже в твердом теле, хотя в дальнейшем он снова может выйти в воздух. А в твердых телах звук может распространяться на большие расстояния с очень малыми потерями энергии. Здесь звук не подчиняется закону обратных квадратов, потому что в стене он не расходится во все стороны в виде сферических волн, а канализируется внутри стены в виде плоских или нагибных волн. При этом возможны крайне нежелательные последствия. Звук в воздухе, падая на стену помещения, превращается в звук в твердом теле. Даже если в результаге несогласования импедансов в стену войдет только 10% энергии воздушного звука, это приведет к уменьшению уровня всего на 10 дБ. Попав в твердую стену, звук не только будет выходить снова в воздух по другую сторону, но и распространится вдоль стены в остальную часть здания. В результате, если в здании имеются два или три смежных помещения, звук будет переходить из одного в другое не только прямо сквозь стену, но и путем распространения вдоль стен и перекрытия и дальнейшего переизлу-чения в воздух. На рис. 46 показаны пути, по которым звук может перейти из одного помещения в другие. К сожалению, бетон — один из наилучших твердых проводников звука, так как внутреннее поглощение звука в нем весьма мало звук в жилом доме может гфопутешествовать по бетону от верхнего этажа жилого дома до самого подвала. [c.195]

Рассмотрим внача.че распространение и.лоской волны из диэлектрика I проводник, [фичем обе среды будем считать бесконечными, а за поверхность разд гля между ними выберем плоскость г — U. Ио аналогии с (1.5.8) закон преломления можно записать в виде [c.571]

Уравнения для поверхностной волны для поляризации в направлении 1 (Е параллельно поверхности) также решены Францем и Депперманом. Численно эта волна имеет меньшее значение. При Я->оо она исчезает, как и следовало ожидать из тех соображений, что граничные условия для идеального проводника (разд. 9.14) не допускают распространения вдоль его поверхности плоской волны с Е, параллельным поверхности. [c.430]

Область частот Г. соответствует частотам электромагнитных волн дециметрового, сантиметрового и миллиметрового диапазонов (т. н. сверхвысоким частотам — СВЧ). Частоте 10 Гц в воздухе при нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре соответствует длина волны Г. 3,4 10 см, т. е. одного порядка с длиной свободного пробега молекул в воздухе при этих условиях. Упругие волны могут распространяться в среде только при условии, что их длины заметно больше длины свободного пробега в газах или больше межатомных расстояний в жрщко-стях и твёрдых телах. Поэтому в газах (и, в частности, в воздухе) при нормальном атмосферном давлении гиперзвуковые волны не распространяются. В жидкостях затухание Г. очень велико и дальность распространения мала. Сравнительно хорошими проводниками Г. являются твёрдые тела в виде монокристаллов, но гл. обр. при низких темп-рах. Так, напр., даже в монокристалле кварца, отличающемся малым затуханием упругих волн, продольная гиперзвуковая волна с частотой 1,5 10 Гц, распространяющаяся вдоль оси X кристалла при комнатной темп-ре, ослабляется по амплитуде в 2 раза на расстоянии всего в 1 см. В монокристаллах сапфира, ниобата лития, железо-иттрие-вого граната затухание Г. значительно меньше, чем в кварце. [c.86]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...