5. Электромагнитные волны

5.1. Между обкладками плоского воздушного конденсатора с площадью одной пластины S = 80 см2 сосредоточено синусоидально изменяющееся электрическое поле, амплитуда которого =108 в/м. Какой будет амплитуда тока смещения конденсатора при частотах поля f=50 гц и f=50 Мгц.

5.2. Через индуктивность последовательного колебательного контура, настроенного в резонанс, проходит синусоидальный ток с амплитудой Im = 0.5 a и частотой f=10 Мгц. Определить среднее значение энергии электрического поля в конденсаторе при расстоянии между его соседними пластиками d=3 мм.

5.3. Плоская волна ТЕМ распространяется в однородном диэлектрике . Амплитуда напряженности электрического поля , а частота волны f=300 мгц. Составить уравнения мгновенных значений напряженностей электрического и магнитного полей.

5.4. Волна ТЕМ в диэлектрике с параметрами и у=0 имеет плотность потока мощности П=2 мквт/м2. Определить действующие значения напряженностей электрического и магнитного полей волны.

6. Распространение радиоволн

6.1. Определить отношение плотности тока смещения к плотности тока проводимости в морской воде для волн с частотами

6.2. Определить амплитудное значение напряженности электрического поля в воздухе и полиэтилене при амплитуде результирующего поля на плоскости раздела двух сред Em=0,5 мв/м. коэффициенте бегущей волны и фазовой постоянной в воздухе соответственно:

6.3 Выразить комплексную относительную диэлектрическую проницаемость через длину волны λ , измеряемую в метрах.

6.4 Определить критическую длину волны слоя ионосферы с электронной концентрацией

7. Основы теории излучения и приема радиоволн

7.1. Вибратор с равномерным распределением тока при длине =20 см и токе с амплитудой Iт = 20 а излучает электромагнитные волны, которые на расстоянии r=10 км, отсчитанном в экватори­альной плоскости, имеют плотность потока мощности П = 5 вт/м2. Требуется определить частоту тока f в вибраторе и амплитуды напряженности электрического Ет и магнитного Нm полей на этом расстоянии.

7.2. Определить, во сколько раз благодаря направленности элементарного вибратора возрастает плотность потока излучаемой им мощности в экваториальной плоскости ( =90°) и в направле­ниях, соответствующих зенитным углам =15, 30, 45, 60°.

7.3. Рассчитать и построить диаграмму направленности гори­зонтального вибратора в вертикальной плоскости, если вибратор находится на высоте H=λ и ось его перпендикулярна этой пло­скости.

7.4. Четвертьволновый заземленный вибратор питается сину­соидальным током с амплитудой Im=1,2а. Чему равны амплитуды напряженностей электрического и магнитного полей вибратора на расстоянии r=10 км от антенны, отсчитанном на поверхности зем­ли, и под углом места =10°, если распространение волн происхо­дит в идеальных условиях?

7.5. Определить входное сопротивление симметричного виб­ратора длиной =λ=15 м. Радиус провода вибратора 5 мм.

7.6. Определить входное сопротивление вертикального зазем­ленного вибратора высотой 30 м при длине волны 700 м. Радиус провода вибратора 4 мм. Сопротивление потерь в антенне, отнесен­ное к току у основания антенны, 2 ом.

7.7. Какую геометрическую резонансную длину должен иметь полуволновый симметричный вибратор при длине волны 10 м и диа­метре трубки, из которой изготовлен вибратор,10 мм?

7.8. Определить входное сопротивление симметричного вибра­тора длиной 2 м при длине волны 10 м, радиусе провода вибратора 4мм и сопротивлении потерь, отнесенном к клеммам вибратора 3 ом.

7.9. Определить напряженность электрического поля чет­вертьволнового заземленного вибратора на расстоянии 250 км от вибратора при условии, что ток в основании антенны имеет ампли­туду 10 а и проводимость земли идеальная.

7.10. Определить, пользуясь формулой идеальной радиопере­дачи, напряженность электрического поля симметричного вибрато­ра длиной 10 см при длине волны 1 м, излучаемой мощности 10 квт на расстоянии 10 км вдоль экваториальной плоскости вибратора.

7.11. Определить амплитуду напряженности электрического поля на расстоянии 30 км в направлении максимального излучения провода длиной l=5λ, в котором существует бегущая волна тока с амплитудой Im = 0,5 а.

7.12. Рассчитать и построить диаграмму направленности в го­ризонтальной плоскости прямоугольной площадки, которая имеет размер по горизонтали а=10λ и возбуждается по всей поверхности током равной амплитуды и фазы.