Электромагнитное поле
159
мость, т.к. активная проницаемость отсутствует (воздух, вакуум), либо, наоборот, диэлектрическая проницаемость не играет роли, поскольку равенство реактивной и активной составляющих токов наступает только при частотах, составляющих порядка 1000 мГц (морская вода). На меньших частотах морскую воду можно отнести к чисто активным проводящим средам. Разумеется, могут быть и исключения, когда приходится считаться со всеми параметрами
среды.
Для любых однородных сплошных проводящих сред при проведении тока как постоянного, так и переменного происходит компенсация магнитного поля в каждой точке среды (рис. 6.2), поэтому магнитное поле в среде отсутствует, и правильно говорить не об электромагнитных, а только об электрических волнах в среде.
Следует отметить, что распространение электрической составляющей в сплошной среде происходит без участия магнитного поля даже для переменного тока, поскольку магнитное поле оказывается полностью скомпенсированным в каждой точке среды (рис. 6.2). Для его
получения необходимо часть среды заменить на среду с иной проводимостью, например на изолятор. Тогда в этом пространстве
магнитное поле возникнет (рис. 6.12).
При наличии нескольких зарядов в среде от каждого из них в каждой точке среды будет иметь место суммирование векторов напряженностей электрического поля:
Рис. 6.12. Возникновение магнитного поля на границе среды и внутри среды при помещении в нее изоляционного объема
ES = ∑Ek
(6.77)
k=1
Если каждый из зарядов изменяет свое значение во времени по синусоидальному закону, то
160
Глава 6.
ES = ∑Ek
i[ ω(t-rk /c)]
(6.78)
k=1
где i = V-1, rk — расстояние от точки среды до центра заряда.
Поскольку плотность тока, излучаемого в среду, связана с напряженностью выражением
δ =(s+weoe)E,
(6.79)
где а — удельная проводимость среды, со= 2πf, f — частота, гo диэлектрическая проницаемость вакуума, г — относительная проницаемость среды, то имеем
δ =(s+weoe)E,
(6.79)
δS = ∑δk e
i[ ω(t-rk /c)]
(6.80)
k=1
В случае двух зарядов (излучающих электродов), пульсирующих с одинаковыми амплитудой и частотой, излучающих в среду одинаковый по величине ток, но в противофазе (диполь), имеем:
δS = δ1ei[ω(t-r1/c)] -δ2ei[ω(t-r2/c)].
(6.81)
На рис. 6.7а показано продольное распространение электрического поля в случае одиночного пульсирующего заряда.
n
Рис. 6.7. Построение вектора мощности излучения в полупроводящей среде: а — пульсирующим одиночным зарядом; б — диполем двух зарядов, пульсирующих в противофазе
