Рекомендуем

Ключевые слова:
Электродинамика
Электродинамика и распространение радиоволн. Часть 1 – «Электродинамика»Петров Б.М. Электродинамика и распространение радиоволн. Часть 1 – «Электродинамика»
Электромагнитные поля и волныСедов В.М., Гайнутдинов Т.А. Электромагнитные поля и волны
Электромагнитные поля во вращающихся интерферометрах и гироскопахПетров Б.М. Электромагнитные поля во вращающихся интерферометрах и гироскопах

Книга

Прикладная электродинамика вращающихся тел

Учебное пособие для вузов
2-е изд., стереотип.
Первое издание вышло в свет в 2009 г.
2015 г.
288 стр.
Тираж 300 экз.
Формат 70x100/16 (170x240 мм)
Исполнение: в мягкой обложке
ISBN 978-5-9912-0554-2
ББК 32.841
УДК 538.3(075.8)
Гриф УМО
Рекомендовано УМО по образованию в области телекоммуникаций в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов «Телекоммуникации»
Аннотация

Сформулирована ковариантная форма уравнений Максвелла для объектов, возбуждаемых электрическими и магнитными токами; даны отождествления тензорных объектов и компонент бивекторов и векторных плотностей объектов электромагнитного поля; получены материальные уравнения, установлены формулы перехода от объектов вращающейся системы отсчета (СО) к объектам инерциальной СО и обратно; для компонент векторных потенциалов получены системы уравнений во вращающейся СО, играющие роль волновых, найдены их общие решения; последние использованы для решения прикладных электродинамических задач; проанализированы и рассчитаны характеристики направленности и частотные характеристики излучателей и отражателей; обнаружены эффекты расширения полосы частот и изменения направленных свойств излучателей; приведены результаты расчетов и эксперимента.

Для студентов инфокоммуникационных, радиотехнических и радиофизических специальностей, выполняющих аттестационные (дипломные, диссертационные) работы, будет полезно аспирантам, преподавателям и научным работникам.

Оглавление

Предисловие

Основные обозначения и сокращения

Введение
1. Уравнения электродинамики в пространстве с метрикой, обусловленной вращением
1.1. Криволинейные координаты. Определения
1.2. Постановка задачи. Краткий обзор результатов, полученных другими авторами
1.3. Вращающиеся системы отсчета. Метрические тензоры
1.4. Ковариантная форма уравнений электродинамики. Материальные уравнения. Сторонние электрические токи и заряды
1.5. Уравнения электродинамики при наличии сторонних магнитных токов и зарядов
1.6. Система уравнений электродинамики во вращающейся системе отсчетов.
Отождествление тензорных компонент напряженностей ЭМ полей и индукций
1.7. Связь напряженностей электромагнитных полей и индукций вращающейся в «неподвижной» систем отсчета. Граничные условия
Задачи

2. Интегрирование неоднородных уравнений электродинамики в пространстве с метрикой, обусловленной вращением. Преобразование электромагнитных полей. Цилиндрическая система координат
2.1. Волновые уравнения для электрического векторного потенциала
2.2. Поля электрического и магнитного типов. Потенциалы Дебая
2.3. Векторные собственные функции
2.4. Решение системы уравнений для электрического векторного потенциала. «Пространственная» и «временная» компоненты векторного потенциала
2.5. Продольные компоненты векторов индукций, возбуждаемые сторонними электрическими токами и зарядами
2.6. Интегрирование неоднородных уравнений Максвелла при наличии сторонних магнитных токов и зарядов. Продольные компоненты векторов индукций
2.7. Потенциалы Дебая. Поле сторонних электрических и магнитных токов и зарядов. Две формы представления электромагнитных полей
2.8. Преобразование электромагнитного поля из вращающейся системы отсчетов в неподвижную
2.9. Преобразование ЭМ поля из инерциальной системы отсчета во вращающуюся Задачи

3. Интегрирование неоднородных уравнений электродинамики в пространстве с метрикой, обусловленной вращением. Сферическая система координат
3.1. Волновые уравнения для электрического векторного потенциала
3.2. Поля электрического и магнитного типов. Потенциалы Дебая
3.3. Векторные собственные функции
3.4. Решение системы уравнений для векторного потенциала. Пространственные и временная компоненты векторного потенциала
3.5. Продольные компоненты векторов индукций, возбуждаемых сторонними электрическими токами и зарядами
3.6. Интегрирование неоднородных уравнений электродинамики при наличии магнитных сторонних токов и зарядов. Продольные компоненты индукций
3.7. Поле сторонних электрических и магнитных токов и зарядов
3.8. Преобразование электромагнитного поля, возбуждаемого во вращающей системе отсчета, в электромагнитное поле инерциальной системы отсчета
3.9. Преобразование электромагнитного поля, возбуждаемого в инерциальной системе отсчета, в электромагнитное поле вращающейся системы отсчета
Задачи

4. Граничные задачи. Возбуждение и рассеяние электромагнитных волн
вращающегося кругового цилиндра
4.1. Общее решение задачи о возбуждении вращающегося импедансного цилиндра
«неподвижными» источниками
4.2. Общее решение задачи о возбуждении вращающегося импедансного цилиндра вращающимися источниками
4.3. Рассеяние нормально поляризованного монохроматического электромагнитного поля на равномерно перемещающемся поступательно и вращающемся импедансном цилиндре
4.4. Рассеяние нормально поляризованного электромагнитного волнового цуга во движущемся поступательно и вращающемся импедансном цилиндре
4.5. Рассеяние параллельно поляризованного электромагнитного волнового цуга равномерно перемещающемся поступательно и вращающемся импедансном цилиндре
4.6. Расчетные и экспериментальные результаты при монохроматическом падающем поле
4.7. Расчетные результаты при нормально поляризованном электромагнитном волновом цуге
Задачи

5. Рассеяние электромагнитных волн вращающимися цилиндрами некруговых поперечных сечений и вращающимися с эксцентриситетами круговыми цилиндрами
5.1. Эллиптический цилиндр. Постановка задачи. Вспомогательные соотношения
5.2. Поле, рассеянное эллиптическим цилиндром
5.3. Расчетные и экспериментальные спектрограммы поля рассеяния эллиптического цилиндра
5.4. «Вращающийся с биениями» металлический цилиндр
5.5. «Вращающийся с биениями» магнитно-диэлектрический круговой цилиндр
5.6. Металлический цилиндр некругового поперечного сечения
5.7. Интегральное уравнение плотности поверхностного тока на некруговом цилиндре
5.8. Приближенный метод расчета спектра электромагнитного поля рассеянного некругового цилиндра
Задачи

6. Направленные и спектральные свойства вращающихся излучателей
6.1. Постановка задачи
6.2. Направленные свойства вращающейся и неподвижной нитей тока. Разложение характеристики направленности
6.3. Спектральный состав поля единичного излучателя. Ширина спектра частот
6.4. Направленные свойства решеток в режиме передачи
6.5. Направленные свойства решеток в режиме приема
6.6. Спектральные характеристики решеток в режиме передачи
6.7. Спектральная плотность поля нити тока при конечном времени наблюдения
6.8. Спектральная плотность поля нити тока при конечном времени наблюдения (случай, когда r'0 << r)
6.9. Спектральная плотность электромагнитного поля вращающейся антенной решетки
при конечном времени наблюдения
Задачи

7. Возбуждение вращающегося шара
7.1. Общее решение задачи о возбуждении вращающегося шара «неподвижными» источниками
7.2. Общее решение задачи о возбуждении вращающегося шара вращающимися источниками
7.3. Рассеяние плоской параллельно поляризованной монохроматической электромагнитной волны вращающимся импедансным шаром
7.4. Разложения потенциалов Дебая для электромагнитных полей вращающихся элементарных вибраторов
7.5. Излучение вращающегося радиального элементарного электрического вибратора
7.6. Излучение «неподвижного» радиального элементарного электрического вибратора над вращающимся импедансным шаром
Задачи

Приложения. Асимптотические свойства функций
П1. «Приближение тангенсами»
П2. Равномерные асимптотические разложения Лангера
П3. Разложения Ватсона и Никольсона
П4. Представления Никольсона–Шебе
П5. Асимптотическое представление функций

Литература

Предметный указатель