Ацюковский В.А. Эфиродинамические основы электромагнетизма, 2-е изд. — М.:Энергоатомиздат, 2011. — 194 с. — ISBN 978-5-283-03317-4

В начало   <<<     Страница 162   >>>    1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  136  137  138  139  140  141  142  143  144  145  146  147  148  149  150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  160  161  162  163  164  165  166  167  168  169  170  171  172  173  174  175  176  177  178  179  180  181  182  183  184  185  186  187  188  189  190  191  192  193  194 

162

Глава 6.

6.4. Распространение токов растекания в пресной и морской воде

Квазистатическим полем токов растекания считается случай, когда длина электромагнитной волны соизмерима с расстоянием от приемника до источника либо превышает его. С точки зрения эфиродинамики это зона, в которой электромагнитная волна продолжает подпитываться от источника. Поэтому затухание амплитуды с увеличением расстояния здесь зависит только от геометрии и мало зависит от свойств среды и частоты тока. При этом длина волны вовсе не обязательно соизмерима с расстоянием от источника.

Очевидно, что при использовании диполя с сосредоточенными параметрами основная мощность излучения затрачивается на ближнюю зону. В полупроводящей и полностью проводящей среде эту зону можно искусственно исключить, установив между электродами пластину из изоляционного материала и перераспределив тем самым ток в дальнюю зону (рис. 6.10), существенно увеличив дальность распространения токов рассеяния.

Рис. 6.10. Квазистатическое излучение тока диполем с сосредоточенными параметрами: а — без изолирующей перегородки; б — с изолирующей перегородкой между электродами

диполя; в этом случае мощность перераспределяется в дальнюю зону

Фактически в этом случае происходит как бы увеличение расстояния между электродами, что и способствует увеличению плот-

Электромагнитное поле

163

ности тока на больших расстояниях. В то же время для генератора, работающего на электроды через относительно короткие кабели, создаются оптимальные условия. Поэтому в морских условиях при создании береговых станций излучения электрических волн наилучшим видом расположения будет территория на возможно более узком перешейке полуострова, имеющего возможно большую длину береговой линии.

С точки зрения минимизации потерь мощности излучения требуется также обратить внимание на потери мощности вблизи излучающих электродов.

Следует помнить, что потери энергии в ближней зоне прямо зависят от площади электродов, поскольку сопротивление слоя среды вблизи электрода и соответственно выделяемая в его окрестности тепловая мощность пропорциональны площади, как это и следует из обычного закона Ома (рис. 6.11). Поэтому для уменьшения потерь в ближней зоне целесообразно по возможности максимально увеличивать площадь электродов.

В дополнение целесообразно напомнить, что для морской воды, являющейся типично полупроводящей средой, проводимость находится в пределах 1–10 Ом–1·м–1 . Это означает, что на всех частотах, меньших 800 мГц, преобладающей будет не реактивная, а активная составляющая, т.е. на всех меньших частотах среда является обычным резисторным проводником, практически безо всякой реактивной (емкостной) составляющей.

Наконец, не следует забывать, что затухание сигнала в глубь воды происходит по экспоненциальному закону, что было проверено автором. Это вполне соответствует закону распространения электромагнитной волны в соответствии с уравнениями

Максвелла, а именно:

Рис. 6.11. Зависимость падения напряжения вблизи электрода от площади поверхности электрода при излучении тока в полупроводящую среду. График соответствует потерям электрического напряжения вблизи электрода шаровой формы



Hosted by uCoz