3.4 Індивідуальне завдання 3

Тут і далі N – номер варіанта, який дорівнює двом останнім цифрам залікової книжки студента.

№ 3.1. В необмеженому немагнітному середовищі, яке характеризується , поширюється на частоті (N+2)/2 ГГц біжуча однорідна хвиля з амплітудою електричного поля N мВ/м. Потрібно:

а) знайти числові значення , , , , V_ф, V_е,, ; б) визначити середнє значення густини потоку потужності в перерізі z = 0 і z = 2 мм; в) обчислити відстань, на якій амплітуда поля загасає в N+10 разів; г) записати миттєві значення складових електромагнітного поля хвилі з підстановкою числових значень.

№ 3.2. Виконати розрахунки за умовою попередньої задачі для випадку середовища без втрат.

№ 3.3. Виконати розрахунки за умовою задачі № 3.1 для випадку значення провідності См/м.

№ 3.4. Результати розрахунків за п."а" в задачах № 3.1, № 3.2, № 3.3 звести в одну таблицю, порівняти і прокоментувати.

№ 3.5. З'ясувати поляризацію вектора електричного поля біжучої пласкої однорідної хвилі, який має дві складові E_x, E_y із заданими амплітудами E_0x, E_0y і зсувами фази у фіксованому поперечному перерізі z:

а) ;

б) ;

в) ;

г) ;

д) .

№ 3.6. Дати назви хвилі, складові якої у сферичній системі координат θ, φ, r записані так:

№ 3.7. В необмеженому середовищі поширюються дві хвилі з однаковою орієнтацією векторів електричного (магнітного) поля. В комплексному вигляді

Знайти максимальне і мінімальне значення , побудувати графік залежності від нормованої відстані і дати назви сумарній хвилі.

№ 3.8. Індивідуальне завдання підвищеної складності.

В необмеженому немагнітному середовищі з  = (N+50)/(N+1) поширюються в одному напрямку на частоті (N+2)/2 ГГц дві пласкі однорідні хвилі з початковими значеннями амплітуд електричного поля N мкВ/м і 2N мкВ/м.

Початкові зсуви фаз паралельних електричних складових цих хвиль  /(N+2) рад і N/(N+5) рад.

Визначити амплітуди і зсуви фаз складових поля результуючої хвилі і записати миттєві значення цих складових при: а)  = 0; б)  = 0,03N См/м.

3.5 Завдання до захисту індивідуального завдання 3

1. Пояснити фізичний зміст параметрів, розрахованих в № 3.1а.

2. Вказати причину зменшення параметрів за № 3.1б і № 3.1в.

3. Дати назви хвилі, записаної за № 3.1г.

4. Пояснити зміну назви хвилі в № 3.2, № 3.3 відносно № 3.1.

5. Провести фізичний аналіз даних табл. в № 3.4.

6. Вказати особливості розв'язання № 3.5 а-д.

7. Обгрунтувати вибір назв хвилі, заданої в № 3.6.

8. Назвати значення відстані між двома сусідніми мінімумами результуючої хвилі, знайденої в № 3.7.

9. Розказати особливості вирішення завдання № 3.8.

10. Дати порівняльний аналіз результатів за № 3.8 а, № 3.8 б.

1 ⁾ Без відповідей на ключові питання неможливе розв'язання задач.

2⁾ В середовищі з втратами кут між векторами плоскої хвилі трохи відрізняється від 90º [2].

44