전자기학 총정리

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본문내용

에 발생
즉 전번하며 이동속도를 가진다.
-電磁界를 시간으로 편미분;페이저에 를 곱한값과 같다.
ex) phasor-
Maxwell's phasor eguations;
파동 방정식
;;Helmholtg
x 방향만 고려 ;x,y 방향에 대해 일정
-전계
solution-
;t 와 z에 관한 함수“시간과 위치”
1. z; chicago;z=0
cleveland;z=500km ;
-cleveland 의 전계;0.00167sec 의 chicago의 전계
2. t; 거리z에 따라 주기적 변화
3. z와 t;constant-;constant
위상속도(Phase velocity)
-전계;V=C 로 z 방향으로 이동;의 전계
의 전계(시간후)
의 전계
시간후
;진행파(traveling wave)
"자계“
;고유 임피이던스
free space;;　옴
*uniform plane wave
transverse electronetic wave (TEM 波);횡전자파
횡파;진동 방향이 파의 進行방향과 수직인 파동
종파:진동 방향이 파의 진행방향과 同向인 波動
11.2 Perfect Elecetric
;감쇠정수, ;위상정수 ;복소 전번정수
.wave가 z의 정방향 전번으로 가정
로 z방향 전번
자유공간 파장
모든 매질에서 자유공간 보다
서로직각, 전번방향과 수직, 동위상
(횡파,TEM파)
pointing Vector
*물속을 전번하는 300MHz의 전파(무손실 매질로 가정);
cf. in air;
if, 전계의 최대치;0.1V/m
11.3 Lossy Dielectric
free dpace or perfect Dielectric;
손실고려 ;모든 유전체- 약간의 도전율
*전번정수; 완전 유전체:
Lossy :
* Intrinsic Impedance
;전계와 자계는 位相가 발생
ex)
전번정수 m 전번;진폭이0.368로 감쇄
감쇄정수 Neper/m
+z 방향으로 진행-진폭을 지수함수적으로 감쇄
if. =0.01Np/m ,z=50m에서 첨두치;z=0의
+z 방향으로 로 감소
위상정수;
고유임피던스
* 손실 tangent;
11.4 Poynting Vector, Power Considerations
Maxwell 방정식이 성립하는 계의 에너지
Divergence;
체적내에 전계 및 자계의 형태로 축적되는
전 에너지의 시간에 대한 증가율
체적속으로 흘러 들어오는 全電力 =에너지를 증가시키는 순시전력.
흘러나오는 전전력=
Pointing Vector 순시전력밀도
I
H
E
*완전 유전체
*lossy dielectric
1주기적분=0
;
11.5 Propation in Good Conductors: Skin Effect
양도체손실 탄젠트 大-波가 진행함에 따라 감소, 즉 ohm 손실 발생.
. 양도체 大
:도체속의 전계
양도체
:완전 유전체
;도체속의 전계를 형성하는 전계원
if.
;도체속으로 들어갈수록 가 지수함수적으로 감소
;
depth of penetration 침투깊이
skin depth 표피깊이.
<양도체 내의 전번속도와 파장>
..
; if. (표면에서 표피거리)의 도체내의 전력밀도
표면값의 배로 작아짐
도체폭:b 길이:L
:전전력 손실
전류 x 방향;total power loot-면적내의 도체표면에서의 power를 구하면 됨
z=0:
<표면~표피깊이;전전류가 균일-전력손>
if.I: 단면에 균일분포
단위 체적당 ohm 전력손:체적내에서 소비되는
전 순시전력:
평균전력손실표피효과가 나타나는 도체내의 평균전력손실은 전 전류가 표치두께 사이에 균일하게 분포되어 있다고 생각하여 계산가능
11.6 Reflection of Uniform Plane Waves
Region 1:
2: .
x
Incident wave
Transmitted wave
Reflected wave
0 z
입사파 ,
투과파
:전계의 접선 방향
(입사파)=(투과파).;
불가능
실제;반사파 때문
반사파- x
y z
..
;Reflection Coefficient.반사계수
*;Tranmission Cofficient.투과계수
application
region1:완전 유전체
2:완전도체 완전도체 내부:시가변 전계 존재못함
or
;입사에너지- 완전도체면에서 전반사
Region1 의 합성전계 완전유전체;감쇄정수-0
cf.
Standing wave(정현파);시간적으로는 정현파상으로변화
진동의 형태 그러나 진행하지않고 일정점에 멈춘상태
Chapter 13. Applications of Maxwell's Equations.
1. Circuit Theory.
0～1 : 외부전압 →전계(정현파) → 전류
2～3 : 의 lossy medium.
4～5 : 의 condenser.
6～8 : 가는 도선, 일정간격의 N회의 coil.
. 회로방정식.
→도선, capacitor의 두 극판 사이.0～1의 경로.
if, 완전도체 → 도선에 대한 적분 0 (coil도 同)
1～0 사이 전압의 역.
→
*; 전자유도 전계.
기전력 V [V]인가에 의한 전계 .
→ 전류 or 를 발생시키는 전계
v
if,
*Transmission line 1.
전송선로에 단위길이에 대한 인덕턴스 L [H/m],
캐패시턴스 C [F/m]가 균일분포.
선로의 미소부 dz에 집중.
이용 → 전압 및 전류 관계식 유도.
선로 ab 사이에 전하 축적 없으므로
circuit dcba; ,
dz部에 대한 capacitor의 크기 ;
** ; L, C의 균일분포 전송선로의 전송방정식이다.
즉,
cf. ; 전송선로의 전압, 전류전달은 電磁波의 형태로 전번됨.
∴ 전압파, 전류파의 전파속도 ; [m/s]
〃의 특성 임피던스 ; [Ω]
if, →
cf. Helmholtg.
[rad/m]
[m/s]
*Transmission Line 2.
단위길이 당 R[Ω/m], G[s/m], L[H/m], C[F/m]의
회로정수가 균일분포.
if, →
∴특성 임피던스 ;
*Radiation.
→
; 전파속도와 위상정수
그림에서 ;
P점의 磁界 ; 에서
P점 ;
; radiation field.
[Ω]
*복사전력
쌍극자 안테나의 전류원 주파수 :

키워드

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