170
Глава 6.
cr=c/e. (6.89)
где с — скорость света в вакууме, а ε — относительная диэлектрическая проницаемость среды. Отсюда длина электрической волны в среде определится как
Я = с r /f ; (6.90)
Плотность тока на излучающем электроде, имеющем площадь излучения S, составляет
8o = io /S, (6.91)
и на расстоянии r от электрода определится как
S dr =do 2 (6.92)
4pr
Ток, истекающий из каждого электрода диполя с сосредоточенными параметрами, распространяется радиально во все стороны. И если известна величина этого тока, то плотность этого тока в каждой точке среды определяется простым соотношением
ir δe = 3 . (6.93)
4pr
Вдоль оси диполя при расстоянии между электродами d = λ/2, плотность тока составит:
I Г1 + 1
4pr12
(1 + l/2r 1)2
(6.94)
Здесь r1 — расстояние вдоль оси диполя от ближайшего электрода.
Следует обратить внимание на то, что плотность тока, по крайней мере, в ближней зоне от источника оказывается независимой ни от свойств среды, ни от временных параметров самого тока. Обычным возражением здесь является наличие потерь в среде. Однако следует напомнить, что ток, пропускаемый через обычный резистор, на его выходе имеет ту же величину, что и на входе, несмотря на потери энергии в этом резисторе, которые вы-
Электромагнитное поле
171
ражаются той или иной величиной падения напряжения на резисторе.
Для проверки факта распространения электрического поля и соответственно электрического тока вдоль направления своих векторов был проведен эксперимент, в котором использовался резиновый шланг, наполненный подсоленой водой и подвешенный на нитях на
крыше здания (рис. 6.15).
Рис. 6.15. Схема эксперимента по проверке продольного распространения излучения диполя с сосредоточенными параметрами: 1 — резиновый шланг, наполненный подсоленной водой; 2 — электроды излучающего диполя; 3 — электроды приемного диполя
В шланг помещались два диполя с сосредоточенными параметрами — излучающий, соединенный через коаксиальный кабель с генератором синусоидальных колебаний Г, и приемный, соединенный через коаксиальный кабель с приемником П — диодным мостом с микроамперметром. Шланг с водой имеет паразитную емкость Спар со стенками помещения.
Включение электродов через коаксиальные кабели исключило возможность появления каких-либо паразитных контуров.
При изменении расстояния d между диполями в связи с не разветвленностью тока сигнал в приемнике не должен меняться, по крайней мере, до тех пор, пока сопротивление канала не окажется соизмеримым с сопротивлением паразитных емкостей. Это происходит на некотором расстоянии d, так как сопротивление воды в канале и проводимость паразитной емкости Спар пропорциональны отношению d/δ. На рис. 6.16 приведены полученные зависимости. Результат полностью подтвердил ожидания. При этом выяснилось, что увеличение солености воды, т. е. увеличение ее проводимости увеличивает полезный сигнал и увеличивает зону постоянной амплитуды выходного сигнала, однако сокращает дальность распространения.
