Распределение объемной плотности тока в проводнике

Толщина скин-слоя определяется по формуле

. (5.166)

, (5.167)

где ;

s - удельная проводимость проводника;

m - его относительная магнитная проницаемость;

w - частота тока.

Характеристический импеданс электромагнитного поля – отношение ортогональных друг к другу и касательных к поверхности компонент электрического E _t и магнитного H _t полей в данной точке поверхности:

. (5.168)

Характеристический импеданс на поверхности идеального проводника возникает при

E_t = 0 и Z_x = 0. (5.169)

Характеристический импеданс в разомкнутой цепи (на идеальной магнитной поверхности) возникает при

H_t = 0, Z_x = ¥. (5.170)

Характеристический импеданс на поверхности реального проводника (в случае сильного скин-эффекта) возникает при

, (5.171)

где s - удельная проводимость проводника;

m - его относительная магнитная проницаемость;

m₀ – магнитная постоянная;

w - частота поля.

Характеристический импеданс бегущей волны (при отсутствии потерь энергии в среде) аналогичен волновому сопротивлению линии передачи и связан с плотностью потока энергии соотношением

, (5.172)

где P – плотность потока энергии;

E_^ и H_^ - амплитуды поперечных компонент электрического и магнитного полей.

Характеристический импеданс в случае плоской однородной поперечной электромагнитной волны, распространяющейся со скоростью света в данной среде (характеристический импеданс среды), зависит только от свойств среды:

, (5.173)

где e - диэлектрическая проницаемость среды.

Характеристический импеданс для вакуума характеризуется универсальной постоянной

Ом. (5.174)

5.15. Цепи квазистационарного переменного тока

Квазистационарное электромагнитное поле – электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве мгновенно (поле, не обладающее конечной скоростью распространения).

Квазистационарный электрический ток – относительно медленно изменяющийся переменный ток, для мгновенных значений которого с достаточной точностью выполняются законы постоянных токов. При расчетах цепей таких токов необходимо учитывать возникающую ЭДС электромагнитной индукции.

Сосредоточенные параметры цепей квазистационарных электрических токов – сопротивления, индуктивности и емкости ветвей цепи.

Условие квазистационарности для синусоидальных переменных токов сводится к малости геометрических размеров электрической цепи по сравнению с длиной волны рассматриваемого тока.

Дата добавления: 2014-12-07