电磁波是什么?电磁波的频率是什么意思?电磁波实际上长得和正弦函数的频率一样吗?

(藐姑射山人)
(日夕忘歸)
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电磁场与电磁波(正弦平面电磁波在无界空间中的传播).ppt 73页
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电磁场与电磁波(正弦平面电磁波在无界空间中的传播)
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6.5.6良导电媒质的表面阻抗由于趋肤效应,高频电流集中于导体的表面。导体内部的电流则随着深度增加而迅速减小。在深度大于数个穿透深度后,电流近似为零。良导体中电流的分布可由电流密度的波动方程解得。对波动方程式(6.5.9)乘以电导率得这就是导电媒质中电流密度的波动方程。对于良导体有式(6.5.27)的解为(6.5.27)(6.5.28)式中J0为z处(即导体表面上)的电流密度的幅值。电流的振幅按指数规律减小,如图6.5.2所示。图6.5.2导电媒质中电流的振幅分布导电媒质的表面阻抗定义为它表示导电媒质表面上沿x方向单位长度的电压。表示流过沿y方向为单位长度,沿z方向为从0到无穷大的一个面的总电流。因此表示在导电媒质表面上(z=0)的切向电场。可写成为将式(6.5.30)和式(6.5.31)代入式(6.5.29)得(6.5.29)(6.5.30)(6.5.31)(6.5.32)这就是导电媒质表面阻抗的一般表达式。对于良导体有表面电阻为表面电阻Rs实际上就是单位宽度单位长度而沿z方向的厚度为从零到无穷大这样的导体块具有的交流电阻。从式(6.5.34)可以看到,这样一个交流电阻等效于一块具有单位宽度、单位长度而沿z方向的厚度仅为一个趋肤深度δ的导体具有的直流电阻。显然,对于同一块导体,其交流电阻要比直流电阻大。这是趋肤效应所造成的。对高频电流来说,由于趋肤效应,与均匀分布在导体中的直流电流相比较,其有效的导电面积大大减小,电阻增加。例6.5.5半径为a=3mm黄铜(σ=1.6*107S/m)金属圆导线上传播频率为109Hz的正弦电磁波。试求单位长度的交流电阻。解此问题是一个高频电磁波在良导体中传播的问题。由于波在导体中的趋肤深度由于比导线的半径小得多,故在求解表面电阻时可将导线表面视为平面。单位宽度、单位长度上的表面电阻为,其相对应的表面电导为。所以单位长度上的表面电导为则单位长度上的表面电阻为这个表面电阻就可以认为是此导线单位长度的交流电阻。事实上,线上传输的功率可以写成而在圆柱面上线上传输的功率为因此,导线单位长度的交流电阻为6.6电磁波的群速与色散失真电磁波的相速、群速、色散现象和色散失真是通信理论中非常重要的概念。6.6.1电磁波的群速波的相速是指单色正弦波等相面移动的速度。稳态的单色正弦波是不能携带信息的。一个信号总是由许许多多频率的正弦波调制而成,信号调制的结果是形成一个调制波,而信息就包含在这调制波中。通常我们又将调制波称为一个波群。因此,信号的传播速度应该是这个调制波的前进速度,或者说是这个波群的传播速度,我们称为群速,并用表示。当然,群速也代表能量的传播速度。下面我们用一个简单的例子来导出波的群速的计算公式。设有两个振幅均为Am的单色稳态正弦波如图6.6.1所示,它们的频率相差很小,而且它们的相位常数也相差不大,这两个波可以用下面两个波函数来表示:合成波为显然合成波的振幅是受调制的,图6.6.1中虚线所示的包络波就是调制波。波的群速就是这个调制波上某一恒定相位点推进的速度。已知调制波为它的推进的速度为(6.6.4)(6.6.2)(6.6.1)(6.6.3)(6.6.5)波的群速与相速的关系为由此可得当时,式(6.6.5)变为在非色散媒质中,相速不随频率变化,群速等于相速(6.6.7)(6.6.6)图6.6.1波的调制图6.6.2色散失真及不失真条件在信号的传输过程中,携带信号的调制波(或波群)是由许多不同频率的正弦波以不同的相位和振幅关系的合成。当这个调制波在非色散媒质中传播时,由于相速不随频率变化,构成调制波包的各正弦波的相速一致,因此,在整个传播过程中,调制波包的形状不变,即波形不产生失真。而波在色散媒质中传播时,色散现象会使构成调制波包的各正弦波具有不同的相速。这样,当调制波包在色散媒质中传播一定距离时,波包的形状将发生畸变,从而导致信号失真。这种失真称为色散失真。在原点的电场强度可写成由于α(ω)和β(ω)是频率的复杂函数,式(6.6.9)的积分是很难计算的。现只讨论窄带信号传播的情况,即通信频带ω2-ω1较小,但中心频率可能很高(几百兆赫以上)的情况。设ω0是信号频带中的一个角频率,即ω1&ω0&ω2。取ω=ω0+Δω,且Δω&&ω1,用泰勒级数将α(ω)和β(ω)在ω0点展开得式中的是频率为ω的平面波的复数振幅。这个波群沿z方向传播了距离l后,电场强度变为(6.6.8)(6.6.9)下面讨论窄带信号在色散媒质中传播时的不失真条件。设波群中包含从ω1到ω2的所有频率的正弦波。将式(6.6.10)和式(6.6.11)代入式(6.6.8)和式(6.6.9)可得(6.6.10)(6.6.13)(6.6.12)(6.6.11)则式(6.6.13)可简化为对于一些弱色散媒质,在很窄的频带内,
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雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去,然后再利用天线接收到反射波,根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离.某地面雷达站向某卫星发射出波长为0.1m的电磁波,经过0.3s的时间,接收到了反射波.请你回答:(1)该雷达向目标发出的电磁波的频率是多少?(2)该卫星距地面多远?
本题难度:一般
题型:解答题&|&来源:网络
分析与解答
习题“雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去,然后再利用天线接收到反射波,根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离.某地面雷达站向某卫星发射出波长为0.1m的电磁波,经过0.3s的时间,接收到了反射波.请你...”的分析与解答如下所示:
(1)由波速、波长和频率的关系可求得频率,(2)由电磁波的传播速度由速度公式可求得距离.
解:光速为3×108m/s(1)由v=λf得:f=vλ=3×108m/s0.1m=3000MHz.(2)由v=st得,s=vt=3×108m/s×0.3s=9×107m电磁波传播距离是单向距离的2倍,故卫星离地为:s2=9×107m2=4.5×107m答:电磁波的频率为3000MHz,该卫星离地4.5×107m.
本题中要注意电磁波是发射和接收的,应为距离的2倍.
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雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去,然后再利用天线接收到反射波,根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离.某地面雷达站向某卫星发射出波长为0.1m的电磁波,经过0.3s的时间,接收到了反...
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经过分析,习题“雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去,然后再利用天线接收到反射波,根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离.某地面雷达站向某卫星发射出波长为0.1m的电磁波,经过0.3s的时间,接收到了反射波.请你...”主要考察你对“波速、波长和频率的关系”
等考点的理解。
因为篇幅有限,只列出部分考点,详细请访问。
波速、波长和频率的关系
波速、波长和频率的关系【知识点的认识】(1)波速=波长×频率,用符号表示为:c=λf ①c是波速,在真空中是定值,c=3×108m/s; ②λ是波长,相邻两个波峰或波谷之间的距离,单位是m; ③f是频率,表示单位时间振动的次数,单位是Hz,1kHz=103Hz,1MHz=106Hz.【解题方法点拨】(1)波速的大小由传播介质的种类决定,电磁波在空气中的速度接近于真空中的速度;频率是由发射电磁波的振源振动快慢决定的;不同频率的电磁波在相同介质中传播的速度是相同的.(2)由于电磁波在同种介质中的传播速度相同,因此波长越频率成反比,即频率越高波长越短,频率越低波长越长.(3)可见光、各种射线都是电磁波,电磁波可以向各个方向传播.【命题方向】本知识点在中考中不会出太难的题,记住公式及单位,会利用公式c=λf进行简单的代数计算或比较即可.
与“雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去,然后再利用天线接收到反射波,根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离.某地面雷达站向某卫星发射出波长为0.1m的电磁波,经过0.3s的时间,接收到了反射波.请你...”相似的题目:
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电磁波的频率与波速的关系式是&&&&.当某一电磁波发射机所发射电磁波的频率逐渐减小时,这个电磁波的波长将&&&&.
关于电磁波的说法中,正确的是&&&&不同频率的电磁波在空气中传播速度不同不同频率的电磁波波长不同频率高的电磁波其波长较长电磁波的频率由接收电路的接收装置决定
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请问电流达到多少才会产生电磁波?电磁波达到什么程度会影响网线信号?
嘴炮Lv.max的兵器设计爱好者
首先,现在普通网线是光纤吧不过LZ的网线是铜质导线-_-||电流的话,不是LZ可以控制的,多少能干扰,就不管了。电话线、电视线和电源线要分开放线,不能平行布线,否则会相互干扰,必须要靠近时最好交叉放线,这个要放过桥(交点附近正交最好)而且要加上磁环,电视线交接不能太多,在接入端装一个有线电视信号放大器,放大器离电视机远一点,这样干扰比较少。电话线接头用胶带或者胶布缠好,然后用铝箔(或者是LZ说的锡纸)包裹可以屏蔽一部分干扰。顺便说一句,电话线和网线分开,最好来个分离器,不然掉线无解。如果是光纤:变化的电流产生电磁波,电磁波是肯定有的,不过...光纤能抗干扰。光也是一种电磁波,抗干扰是相对的:第一、光的频率远远高于普通电磁波的频率,不受普通电磁波(电线,微波炉,手机信号)的干扰。第二、光纤完全将光约束在光纤内部传输,其它频率相近的电磁波(也只能是光波)很难穿透光纤外部的保护层(黑色网线外层或者蓝色不透明塑料外层)干扰内部的光 。第三、光纤通过全反射来实现对激光方向的控制,并不会穿透反射界面对外界造成干扰(没见过光纤发光吧)。第四、(其实综合前三点,这个可以忽略)家里没多大的话,没多少距离能让光纤接触到电线的电磁波。建议LZ能接光纤就接光纤吧
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