Ближня зона

Використовуючи ознаку ближньої зони електричного вібратора (), спростимо співвідношення (79) – (82), зневажаючи у них доданками нижчих степенів в квадратних дужках. Крім того, врахуємо, що 1. При цьому одержимо такі співвідношення для проекцій векторів напруженості електричного та магнітного полів в сферичній системі координат:

- азимутальна складова вектора напруженості магнітного поля

; (83)

- радіальна складова вектора напруженості електричного поля

; (84)

- меридіанальна складова вектора напруженості електричного поля

. (85)

Звідси випливає, що силові лінії магнітного поля в ближній зоні охоплюють струми вібратора. Співвідношення (83) та (84) є законом Кулона для вібратора. З нього випливає, що вектор починається та закінчується на полюсах вібратора. Таким чином, структура електромагнітного поля в ближній зоні має вигляд, який зображений на рис. 3.9, де суцільною лінією показаний вектор , а пунктирм – вектор .

Електрична та магнітна складові поля вібратора індуковані струмами та зарядами на його кінцях. В зв’язку з цим ближню зону називають зоною індукції. Зі співвідношення (83) слідує, що складова змінюється в фазі зі струмом , а зі співвідношень

(84) та (86) випливає, що складові та зсунуті за фазою

відносно на 90°.

Таким чином між електричним та магнітним полями вібратора

в зоні індукції теж існує фазовий зсув на 90°. Отже, якщо магнітне

поле змінюється з часом за законом косинуса, то електричне – за

законом синуса (рис. 10).

При цьому вектор Умова–Пойнтінга , який характеризує густину потоку потужності, змінюється в часі з подвоєною частотою за законом синусу, а середнє його значення за один період дорівнює нулю. Отже, в ближній зоні проходить періодичний обмін енергіями між електричним та магнітним полями без переміщення енергії в просторі, тобто має місце коливальний процес. Тому ближню зону називають ще й зоною коливань.

Дата добавления: 2015-08-09