„Elektromágneses terek alapjai - Szóbeli feladatok” változatai közötti eltérés

David14 (vitalap | szerkesztései)
aNincs szerkesztési összefoglaló
David14 (vitalap | szerkesztései)
1 281. sor: 1 281. sor:
}}
}}


=== 129. Feladat: Elektromágneses síkhullám közeghatáron ===
<math>\varepsilon_r = 2.25</math> relatív permittivitású szigetelőben terjedő elektromágneses síkhullám merőlegesen esik egy levegővel kitöltött végtelen féltér határfelületére.<br/>A határfelületen az elektromos térerősség amplitúdója <math>E=250\; {V \over m}</math>.
Adja meg a <math>H^+</math> értékét a közeghatáron, az első közegben.
{{Rejtett
|mutatott='''Megoldás'''
|szöveg=
A megoldás során a távvezeték analógiát fogjuk felhasználni.
Először meg kell határoznunk a szigetelő reflexiós tényezőjét, ha a "lezárás" levegő:
<math>r={Z_{0,l} - Z_{0,sz} \over Z_{0,l} + Z_{0,sz}}=
{Z_{0,l} - Z_{0,l}\cdot \sqrt{\varepsilon_r} \over Z_{0,l} + Z_{0,l}\cdot \sqrt{\varepsilon_r}}=
{1 - \sqrt{\varepsilon_r} \over 1 + \sqrt{\varepsilon_r}}=
{1 - \sqrt{2.25} \over 1 + \sqrt{2.25}} = -0.2 </math>
A szigetelő határfelületén az elektromos térerősség amplitúdója a beeső és visszavert hullámkomponensek amplitúdóinak összege:
<math>E = E^+ + E^- = E^+ \cdot (1+r) \longrightarrow E^+ = {E \over 1+r}</math>
<math>H = H^+ + H^- = {E^+ \over Z_{0,sz}} - {E^- \over Z_{0,sz}} =
{E^+ \over Z_{0,sz}} \cdot (1 - r ) =
H^+ \cdot (1 + r) \longrightarrow
H^+ = {E^+ \over Z_{0,sz}} \cdot {1 - r  \over 1+r } </math>
<math>H^+ = {E \over Z_{0,l}\cdot \sqrt{\varepsilon_r}} \cdot {1 - r  \over (1+r)^2 } \approx
{250 \over 120 \pi \cdot \sqrt{2.25}} \cdot {1 - (-0.2)  \over \left( 1+(-0.2) \right)^2 } \approx 0.829 \; {A\over m}</math>
}}


== Poynting-vektor ==
== Poynting-vektor ==