„Elektromágneses terek alapjai - Szóbeli feladatok” változatai közötti eltérés

David14 (vitalap | szerkesztései)
David14 (vitalap | szerkesztései)
493. sor: 493. sor:


=== 109. Feladat: Hengeres vezető belsejében az elektromos térerősség ===
=== 109. Feladat: Hengeres vezető belsejében az elektromos térerősség ===
Egy <math>r=2mm</math> sugarú, hosszú hengeres vezető <math>\sigma=35 {MS \over m}</math> fajlagos vezetőképességű anyagból van, a behatolási mélység <math>\delta =80 \mu m</math>. A térerősség időfüggvénye a vezető felszínén <math>\vec{E}(t)=10*cos(\omega t)*\vec{n}_0</math>. Itt n egy egységvektor, ami a vezető hosszanti tengelyével párhuzamos.
Egy <math>r=2mm</math> sugarú, hosszú hengeres vezető <math>\sigma=35 {MS \over m}</math> fajlagos vezetőképességű anyagból van, a behatolási mélység <math>\delta =80 \mu m</math>. A térerősség időfüggvénye a vezető felszínén <math>\vec{E}(t)=10 \cdot \cos(\omega t) \cdot \vec{n}_0</math>. Itt n egy egységvektor, ami a vezető hosszanti tengelyével párhuzamos.
Adja meg az áramsűrűség időfüggvényét a felülettől 2 behatolási mélységnyi távolságra!
Adja meg az áramsűrűség időfüggvényét a felülettől 2 behatolási mélységnyi távolságra!
{{Rejtett
{{Rejtett
501. sor: 501. sor:


Így a mélység (z) függvényében a térerősség komplex amplitúdójának változása:
Így a mélység (z) függvényében a térerősség komplex amplitúdójának változása:
<math>E(z)=E_0*e^{-\gamma z}=E_0*e^{- \left( 1/ \delta + j/ \delta  \right) z}=E_0*e^{-z/ \delta}*e^{-jz/ \delta}</math>
<math>E(z)=E_0 \cdot e^{-\gamma z}=E_0 \cdot e^{- \left( 1/ \delta + j/ \delta  \right) z}=E_0 \cdot e^{-z/ \delta} \cdot e^{-jz/ \delta}</math>


A differenciális Ohm-törvény: <math>\vec{J}=\sigma * \vec{E }</math>
A differenciális Ohm-törvény: <math>\vec{J}=\sigma \cdot \vec{E }</math>


Ezeket egybefésülve és áttérve időtartományba: <math>\vec{J}(z,t)=Re \left\{  \sigma * E_0*e^{-z/ \delta}*e^{-jz/ \delta} *e^{j \omega t} \right\} * \vec{n}_0 = \sigma *E_0 * e^{-z/ \delta} * cos \left( \omega t - {z \over \delta} \right) * \vec{n}_0 </math>
Ezeket egybefésülve és áttérve időtartományba: <math>\vec{J}(z,t)=Re \left\{  \sigma \cdot E_0 \cdot e^{-z/ \delta} \cdot e^{-jz/ \delta} \cdot  e^{j \omega t} \right\} \cdot \vec{n}_0 = \sigma \cdot E_0 \cdot e^{-z/ \delta} \cdot \cos \left( \omega t - {z \over \delta} \right) \cdot \vec{n}_0 </math>


Behelyettesítés után <math>z= 2 \delta</math> mélységben: <math>\vec{J}(t)= 35*10^6 * 10 * e^{-2 \delta / \delta} * cos \left( \omega t - {2 \delta \over \delta} \right) * \vec{n}_0 = 47.37 * cos \left( \omega t - 2 \right) * \vec{n}_0 {MA \over m^2}</math>
Behelyettesítés után <math>z= 2 \delta</math> mélységben: <math>\vec{J}(t)= 35 \cdot 10^6 \cdot 10 \cdot e^{-2 \delta / \delta} \cdot \cos \left( \omega t - {2 \delta \over \delta} \right) \cdot \vec{n}_0 = 47.37 \cdot \cos \left( \omega t - 2 \right) \cdot \vec{n}_0 \;{MA \over m^2}</math>


}}
}}