Fala EM

Jan 10, 2006 46 Replies

Mam pytanie za piec punktow; fizycy wiedza swoje a elektronicy, krotkofalowcy swoje; do nich prosba. Jak Waszym zdaniem wyglada wykres fali EM, chodzi mi glownie o to, czy pomiedzy skladowa magnetyczna a elektryczna istnieje jakies przesuniecie fazowe czy tez te dwie wartosci narastaja i maleja rownoczesnie. Albo inaczej ile energii niesie ze soba skladowa elektryczna a ile magnetyczna. Jesli dostarczymy do anteny w postaci energii elektrycznej moc np 10 kW to moc skladowej elektrycznej w fali EM bedzie rowna tez 10 kW czy mniej i ile bedzie niesc w sobie skladowa magnetyczna. Zakladam, ze nie ma strat, czysto teoretycznie. No bo w podrecznikach fizyki pisze, ze te skladowe sa do siebie prostopadle, to sie zgadza, ale jak moze byc tak, ze w fali EM rownoczenie jest i energia elektryczna i magnetyczna. Czyli gdy do anteny dostarczymy 10 kW to nastepuje cudowne podwojenie energii? Moim zdaniem te skladowe sa wzgledem siebie przesuniete o 90 stopni, wtedy, gdy skladowa M osiaga naksimum to skladowa E ma wartosc zerowa i na odwyrtke i tak sobie to wedruje z predkoscia swiatla...


a moze jest inaczej...

formatting link
i tak nie stwierdzisz tego organoleptycznie, przynajmiej 'na razie', wiec trzymajmy sie raczej zjawisk ktore towarzysza fali EM.

BTW: prace silnikow cieplnych, (choc nie tylko silnikow), mozna wyjasnic calkiem spojna 'teoria popychunow'...

Ten wykres oczywiscie znam, jest w kazdym podreczniku i wlasnie jego kwestionuje. A to z tego powodu, ze jak dostarczamy do anteny zmienny przebieg sinusoidalny to jest on w formie elektrycznej a nie elektrycznej i magnetycznej. Dla uproszczenia wyobrazam sobie antene jako rozwarte o kat 180 stopni okladki kondensatora. Wiec gdy na tych okladkach, robiacych za najprostsza antene, wystapi maksimum elektrycznego napiecia zmiennego, no to skad sie bierze w tym samym momencie tez maksimum skladowej magnetycznej fali elektromagnetycznej przez te antene wypromieniowanej. Logiczniej byloby opisac fale EM jako kolejne ogniwa; maksimum skladowej elektrycznej odpowiada zero skladowej magnetycznej, ktora rosnac powoduje malenie skladowej elektrycznej czyli przebiegi powinny byc przesunieta w fazie o 90 stopni. No i druga czesc pytania, czy jest mozliwe normalne zmierzenie natezenia pola EM w robiciu go na te dwie skladowe ale w powiazaniu do mocy doprowadzonej do anteny. Np mierzymy antenka pretowa skladowa E i antenka ferrytowa z cewka, czy czyms innym - skladowa M. Czy te skladowe, w przypadku doprowadzonej do anteny okreslonej mocy np. 100 W beda mialy wartosci po 50 W kazda?

Tak sie nie da, te ogniwa to przestrzen nieskonczona. zobacz co na to niejaki J.W.Carr...

formatting link
BTW: teorie popychunow przeanalizowales...?

U¿ytkownik "tornad" snipped-for-privacy@optonline.net napisa³ w wiadomo¶ci news: snipped-for-privacy@newsgate.onet.pl...

Ale tu nie ma logiczniej czy nie logiczniej! S± równania Maxwella (zyliard ;-) poprawione i doprowadzone do znanej nam postaci przez Hertza. I nie ma co dywagowaæ, to jest ¶cis³y opis matematyczny. fala TEM, wektor Pyntinga .. itd.

Pozdrawiam £ukasz

Chwilowe wartosci natezenia pola elektrycznego i magnetycznego sa przesuniete w fazie wzgledem siebie o 90st, wynika to chociazby z rozniczkowych rownan Maxwella.

Tego sie nie da rozdzielic. Zmiennemu polu elektrycznemu zawsze towarzyszy zmienne pole magnetyczne. Jedno wywoluje drugie i tak na przemian.

pozdrawiam Maciej

No wlasnie o to mi chodzi. I to empirycznie wydaje mi sie uzasadnione. Wiec dlaczego rysuja wykresy, na ktorym nie ma tego przesuniecia? Czy jestes tego pewien? Czy moge sie powolac na Twa opinie, gdy beda mnie chcieli... no moze nie zwyzywac od roznych nieukow, ale nie akceptowac mej uwagi? Dziekuje za zainteresowanie i odpowiedz.

U¿ytkownik "tornad" snipped-for-privacy@optonline.net napisa³ w wiadomo¶ci news: snipped-for-privacy@newsgate.onet.pl...

A co by by³o z wektorem Poyntinga wtedy ?

formatting link
Plane Waves

Pozdrawiam £ukasz

Tylko ze wtedy ten rysunek wygladalby inaczej niz go wszyscy rysuja. Wszyscy sie myla ? Mozliwe.

Tornad pewien ciekawy slad podal - do anteny nie doprowadzamy stalej mocy. TO jest drganie i podawana moc jest srednia za cykl.

To chyba i opuszczac antene powinna moc cyklicznie ?

Co by tu zrobic .. wyciagnac rownania Maxwella, podstawic dwa warianty rownan fali plaskiej ? Nie chce mi sie :-)

J.

Gratuluje poczucia humoru; ciekawa pozycja, moze troche za malo obrazkow ale rzeczywiscie godna polecenia. Bardzo dziekuje, tyle, ze ja sie chce napic piwa a Ty mi "full wypas" browar oferujesz. Pozdrawiam

No bo te rownania sa jakies takie trudnozjadliwe. Podali by to w normalnej formie typ y = x razy cos tam + cos tam, niechby to bylo dlugie i nie takie "proste i eleganckie", to wtedy bym sobie to na kalkulatorku policzyl i nie byloby problemu. A tak to musze sie prosic tych co wiedza jak te trojkaciki do gory nogami narysowane poobracac co by po bozemu wygladaly. Caly problem w tym, ze kogo pytam, to kazdy wie jak sie to robi, tyle ze rzadko kto to potrafi. A ten co potrafi, no to mu sie zas nie chce. Taki syndrom ochraniarza haremu... Pozdrawiam

gaj.......... kaj dla mnie to moze sie niedac tak przedstawic :)

pozdrawiam, Marek Hobler, 'neutrinus'

Ale to wystarczy przejrzec :-) Czytasz od poczatku do wzoru 2.1.5 - on chyba w najbardziej zjadliwej postaci, i podstawiasz tam dwa rownanka proponowanej fali - zobaczymy ktore spelniaja.

Albo kontynujesz czytanie od wzorku 2.2.1 - tam wlasnie to robia. Tylko trzeba sprawdzic czy dobrze :-)

J.

Jak to sie nie da, no to po co ta cala zabawa. Dali by kilka przykladow jak rozbic to dla napiecia, natezenia, strumienia czy natezenia pola magnetycznego, co by wyszly sinusy i cosinusy, no w ostatecznosci jakies rodziny krzywych; nigdzie tego znalesc nie moge. Rownanie Schrodingera np, jest jeszcze bardziej zakamuflowane, do tego stopnia, ze juz tylko pare ludzi na swiecie potrafiloby to ruszyc, no to daja przyklady rozwiazan, a tu nic. To jak z ta kuska u komara, wiadomo, ze ma tyle, ze jej nikt nie widzial. Pozdrowienia

Dziekuje za zachete, sprobuje. Z praktyki wiem, ze jak sie zmienia np pole elektryczne, no to oczywiscie zmienia sie i magnetyczne, tyle, ze z pewnym opoznieniem, czego dowodem jest fakt, ze kiedys uczono mnie petli histerezy. Skoro rownania Maxwella sa uniwersalne, gdyz ujmuja podstawowe parametry jak mi i epsilon, no to mozna i nalezy je stosowac do innych niz proznia osrodkow. Dowodem na to jest fakt, iz np w wodzie, czy szkle predkosc fal EM jest daleka od predkosci c i co najwazniejsze, zalezy od kierunku propagacji. Mam kolege, ktory w Canadzie nawijal cewki, nie drutem lecz swiatlowodem i wyobraz sobie, ze trzy takie cewki ustawione pod katem prostym jedna w stosunku do drugiej robia za bardzo precyzyjne zyroskopy stosowane np. w nowoczesnych czolgach a nawet samolotach. A tu nadal trzymaja nas w przekonaniu, ze predkosc c jest stala i miezalezna bo inaczej by sie jedynie sluszna, po linii i na bazie, teoria zawalila... Pozdr.

U¿ytkownik snipped-for-privacy@optonline.net napisa³ w wiadomo¶ci news: snipped-for-privacy@newsgate.onet.pl...

Nic nowego. Na przedmiocie "Miernictwo wielko¶ci nieelektrycznych" (by³ 1981 lub 82r) liczyli¶my co¶ takiego. I my¶lê, ¿e poprzednie ile¶ roczników te¿ to mia³o. P.G.

U¿ytkownik "tornad" snipped-for-privacy@optonline.net napisa³ w wiadomo¶ci news: snipped-for-privacy@newsgate.onet.pl...

Jak szuka³em czego¶ na ten temat to znalaz³em takie pozycje:

formatting link
formatting link
Przed klasycznym rysunkiem fali EM s± tam jakie¶ rysunki wyja¶niaj±ce wzajemne oddzia³ywanie obu pól. Czyta³em to kilka lat temu i nie mogê powiedzieæ, ¿e wszystko rozumiem. Pamiêtam, ¿e wywód o tym jak Maxwell wyliczy³ prêdko¶æ fali EM i zauwa¿y³, ¿e wychodzi mu wynik mniej wiêcej taki jak wyniki pomiaru prêdko¶ci ¶wiat³a by³ jasny do pewnego momentu, ale nie do koñca. Mo¿e ten wywód, który zaczyna jakby od podstaw (Za³ó¿my, ¿e jedno pole wywo³uje drugie, a drugie to pierwsze...) pozwoli Ci znale¼æ odpowied¼ na Twoje pytanie. P.G.

tornad snipped-for-privacy@optonline.net napisał(a):

Ty lepiej zajmij sie ksiazkami, a nie kuskami. Obrazek przedstawia chwilowa amplitude fali, a nie energie niesiona przez fala. Jak nie rozrozniasz ... trudno.

Dziekuje za te pozycje; przegladnalem pierwsza; jest dla mnie strawna; bez trudu znalazlem wektor Poyntinga, z ktorego wynika, ze energia fali EM rozklada sie po polowie na skladowe elektryczna i magnetyczna. Jednak odnosnie przesuniecia fazowego nie mam zadnej udokumentowanej jasnosci z uwagi na fakt, ze wywody opieraja sie on na zalozeniach a tych jakos nie lubie. Poza tym na rysunku przyblizajacym proces powstawania fali, zauwazylem blad, gdyz drugi wektor E(rt) i B(rt) powinny miec przeciwne zwroty. Bardzo dziekuje i pozdrawiam.

U¿ytkownik "tornad" snipped-for-privacy@optonline.net napisa³ w wiadomo¶ci news: snipped-for-privacy@newsgate.onet.pl...

Jakie za³o¿enia?, jeste¶my In¿ynierami i matematyka nam nie obca. Dlatego poda³em link do prostych obliczeñ trzeba sobie u¶wiadomiæ co to rotacja i dywergencja, zgodnie z Maxwellem H= 1/Z * r X E I to wszystko! Niestety tego siê sinusami nie opisze tylko rachunkiem wektorowym i ró¿niczkowym, i trzeba nielada obycia matematycznego by sobie to ot wyobraziæ, i byæ pewnym co siê wyobra¿a. A bywa tak ¿e wektory s± pod ró¿nymi k±tami do kierunku rozchodzenia siê fali, nie zawsze jest TEM. I to te¿ bêdziesz sobie wyobra¿a³?

Pozdrawiam £ukasz

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required