Электромагнитное поле
141
электрода. Эта разность напряженностей для симметричного диполя с расстоянием между электродами d составит для постоянного тока
i i i (2rd + d2)
Зе = ^е1 + Зе2 =------=-----, (581)
4лг2 4п (г+ d)2 4п г1 (г + d) 2
где г - расстояние от точки до ближнего электрода.
Если d << г, то id
Зе =---. (5.82)
л 3
2 пг
Представляет специальный интерес случай излучения диполем переменного тока, при котором d = А/2, где X - длина волны электрического поля в среде. В этом случае к тому моменту, когда волна от дальнего электрода достигнет ближнего электрода, напряжение на ближнем электроде изменит полярность на противоположную и далее будет распространяться не разность электрических напряженностей, а их сумма:
i i i (2 r2+ 2rd + d2)
Зе = ^е1 + Зе2 =--+----=------, (5.83)
4пг2 4п (г+ d) 2 4п г2 (г+ d) 2 что при d << г приведет к соотношению
Зе =
4 пг
(5.84)
т. е. не к кубическому, а всего лишь к квадратичному затуханию напряженности по расстоянию.
142
Глава 5.
Проведенные эксперименты подтвердили при выполнении приведенных выше условий наличие электромагнитной волны, направления распространения которой и направление вектора плотности тока и электрической напряженности совпадают. Уравнениями Максвелла такой вариант не предусмотрен.
Необходимо отметить, что подбором расстояния между электродами можно добиться того, чтобы основная мощность распространялась не в поперечном, а в продольном направлении, и что плотность тока в среде не зависит ни от параметров среды, ни от площади электродов, ни от частоты тока, а только от величины излучаемого тока.
Для примера на рис. 5.9 приведен электрический диполь с сосредоточенными параметрами, для которого выполнены необходимые построения векторов потоков плотности мощности.
Рис. 5.9. Излучение энергии диполем с сосредоточенными параметрами
Из построений следует не тривиальный вывод о том, что диполь с сосредоточенными параметрами способен излучать энергию вдоль своей оси, что, безусловно, противоречит выводам, вытекающим из уравнений Максвелла. Из рисунка видно, что вдоль оси диполя векторы мощности, скорости распространения и электрической напряженности совпадают по направлению с направлением оси диполя, а поперек оси диполя вектор мощности и вектор направления распространения лежат в
