Контрольная работа по "Электромагнитным полям и волнам"

            Федеральное агентство связи

 

Сибирский Государственный Университет  Телекоммуникаций и Информатики

 

Межрегиональный центр переподготовки специалистов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа 1

По дисциплине: Электромагнитные поля и волны

                                  

 

 

 

 

 

Выполнил: Полухин Л.М.

Группа: НБТ – 12  

Вариант: 02   

    

 

 

Проверил: ___________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новосибирск, 2013 г

Задача 1

Плоская электромагнитная волна с частотой f распространяется в безграничной реальной среде с диэлектрической проницаемостью , магнитной проницаемостью , проводимостью . Амплитуда напряженности электрического поля в точке с координатой z = 0 Е_m.

1. Определить к какому типу относится данная среда на заданной частоте.
2. Рассчитать фазовый набег волны на расстоянии, равном глубине проникновения ∆⁰.
3. Рассчитать отношение фазовой скорости в реальной среде к фазовой скорости в идеальной среде с теми же значениями диэлектрической и магнитной проницаемости.
4. Вычислить значение амплитуды напряженности магнитного поля в точке с координатой z, равной длине волны в реальной среде.
5. Вычислить значение активной составляющей вектора Пойнтинга в точке с координатой z, равной длине волны в реальной среде.
6. Вычислить рабочее ослабление волны на отрезке, равном длине волны в реальной среде.
7. Построить график зависимости амплитуды напряженности электрического поля от координаты z в интервале 0 < z < 3∆⁰.

Исходные данные:

 

 

1. Определить к какому типу относится данная среда на заданной частоте:

 реальная среда, с потерями.

2. Рассчитать  фазовый набег волны на расстоянии, равном глубине проникновения  ∆⁰.

3. Рассчитать  отношение фазовой скорости в  реальной среде к фазовой скорости  в идеальной среде с теми  же значениями диэлектрической  и магнитной проницаемости.

4. Вычислить  значение амплитуды напряженности  магнитного поля в точке с  координатой z, равной длине волны в реальной среде.

 

5. Вычислить  значение активной составляющей  вектора Пойнтинга в точке  с координатой z, равной длине  волны в реальной среде. 

6. Вычислить рабочее ослабление волны на отрезке, равном длине волны в реальной среде.

7. Построить  график зависимости амплитуды  напряженности электрического поля  от координаты z в интервале 0 < z < 3∆⁰.

 

Задача 2

Выбрать размеры поперечного сечения прямоугольного волновода, обеспечивающего передачу сигналов в диапазоне частот от f₁ до f₂ на основной волне. Амплитуда продольной составляющей магнитного поля Н₀. Для выбранного волновода рассчитать на центральной частоте диапазона f₀:

1. Длину волны в волноводе.
2. Отношение фазовой скорости к групповой скорости в волноводе.
3. Продольную фазовую постоянную.
4. Характеристическое сопротивление.
5. Рабочее ослабление, вносимое отрезком волновода длиною L, если материал стенок волновода имеет удельную проводимость s.
6. Вычислить среднюю мощность, которую можно передавать по данному волноводу.
7. Определить типы волн, которые могут существовать в этом волноводе на частоте f₀.

Исходные данные:

1. Длину волны  в волноводе.

2. Отношение  фазовой скорости к групповой  скорости в волноводе.

 

3. Продольную  фазовую постоянную.

 

4. Характеристическое  сопротивление. 

 

5. Рабочее ослабление, вносимое отрезком волновода  длиною L, если материал стенок  волновода имеет удельную проводимость s.

 – удельная проводимость алюминиевых стенок волновода.

6. Вычислить  среднюю мощность, которую можно  передавать по данному волноводу. 

 

8. Определить типы волн, которые могут существовать в этом волноводе на частоте f₀.

  Условие распространения волны

 

 

 

В волноводе не существуют: , , , , , , , , , , , , .

На частоте  существует только волна , так как только для этой волны выполняется условие существования волн в волноводе