1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Baitap tdt chuong4 new TRƯỜNG ĐIỆN TỪ

17 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 17
Dung lượng 1,98 MB

Nội dung

Chương 4: Trường điện từ biến thiên 4.1 Sóng điện từ phẳng đơn sắc (upw) có thành phần trường điện:  αz E(z,t)  35e sin(2 10 t 12πz) (V/m) Tìm tần số, bước sóng vận tốc pha sóng ? Tại z = 2m, biên độ trường điện V/m, xác định hệ số tắt dần  ? 4.2 Sóng điện từ phẳng đơn sắc (upw) tần số GHz, truyền môi trường : r = 2,25; µr = hệ số tổn hao d = 10–2 Xác định độ dẫn điện  trở sóng  mơi trường ? Xác định hệ số tắt dần  hệ số pha β ? (Ans: 2.5.10 3 S / m; 251.150.286 o (); 0.314 Np / m; 62.88rad / m) Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM Chương 4: Trường điện từ biến thiên 4.3 Sóng điện từ phẳng đơn sắc (upw) tần số MHz, truyền môi trường tổn hao: r = 2; µr = có hệ số pha β = 10 rad/m Xác định : a) Hệ số tổn hao ? b) Độ dẫn điện môi trường ? c) Độ thẩm điện phức ? d) Hệ số truyền  ? e) Trở sóng ? (Ans: a) 1823 b) 1.013 S/m c) 1.768.10-11 – j3.224.10-8 F/m d) 9.99 Np/m e) 13.9645o ) Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM Chương 4: Trường điện từ biến thiên 4.4 Sóng điện từ phẳng đơn sắc (upw) truyền mơi trường tổn hao (cho µr = 1) có thành phần trường từ: H(y,t)  0,1e 200y cos(2 10 t  300y)a x 10 (A/m) Tìm biểu thức thành phần trường điện upw ? (Ans: 21.9e-200ycos(2.1010t – 300y + 0.588)azV/m) 4.5 Sóng điện từ phẳng đơn sắc (upw) truyền mơi trường tổn hao (cho µr = 1) có thành phần trường điện: E(x,t)  25e 30x cos(2 10 t  40x)a z (V/m) Tìm biểu thức thành phần trường từ upw ? (Ans: – 0.16e-30xcos(2.109t – 40x – 36.9o)ayA/m) Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM Chương 4: Trường điện từ biến thiên 4.6 Sóng điện từ phẳng đơn sắc (upw) truyền theo phương +y môi trường nước biển ( = S/m; r = 80; µr = 1) có thành phần trường từ y = : H0  0,1sin( 10 t   / 3)a x 10 (A/m) Xác định : a) Hệ số tắt dần, hệ số pha, trở sóng, vận tốc pha, bước sóng độ xuyên sâu ? b) Vị trí mà biên độ trường từ 0,01 A/m ? c) Biểu thức thành phần trường điện trường từ upw y = 0,5m hàm theo t ? (Ans: a) 84; 300π; 41.80.0282π ; 33.3.106; 0.67; 1.19 b) 2.74cm c) 2.41.10-18sin(.1010t – π/3 + 0.0282π)ixV/m) Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM Chương 4: Trường điện từ biến thiên 4.7 Sóng điện từ phẳng đơn sắc , f = 100 Hz, truyền môi trường nước ( = S/m; r = 81; µr = 1) có biên độ cường độ trường điện bề mặt nước V/m Xác định : a) Biên độ cường độ trường điện độ sâu 100m ? b) Mật độ dịng cơng suất điện từ trung bình bề mặt nước ? (Ans: a) 18.8 mV/m b) 25.2 W/m2 ) 4.8 Sóng điện từ phẳng đơn sắc, tần số  = 64 Mrad/s, truyền mơi trường có: µ = 2,25 µH/m, độ thẩm điện phức ẽ = (9 – j7,8) pF/m vectơ biên độ phức :  γx E  300e ay (V/m) Tìm: (a) α (b) β (c) vp (d) λ (e) η (f) H (g) E(3,2,4,10ns) (Ans: 0.116; 0.311; 2.06*108; 20.2; 434.520.5o; 0.69e-0.116xe-j0.311xe-j20.5az; 203 ) Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM Chương 4: Trường điện từ biến thiên 4.9 Trường điện từ biến thiên điều hòa, tần số , truyền mơi trường chân khơng, có vectơ biên độ phức : Ee  jky ax H  (0, 002654)e (V/m) &  jky az (A/m) với k = số thực Xác định: a) Vectơ Poynting phức ? b) Vectơ Poynting tức thời ? c) Cơng suất trung bình gởi qua mặt S ( theo hướng xa gốc tọa độ ) ? (Ans: – 0.001327ay; – 0.002654cos2(t+ky)ay; – 0.001327 W ) Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM Chương 4: Trường điện từ biến thiên 4.10 Sóng điện từ phẳng đơn sắc (upw) truyền môi trường tổn hao (cho µr = 1) có thành phần trường từ: H(z,t)  0,1e 0,0432z cos(4 10 t  0,1829z)a y (A/m) Xác định : a) Hướng truyền tính phân cực sóng phẳng ? b) Bước sóng vận tốc pha upw ? c) Biểu thức thành phần trường điện upw ? d) Độ thẩm điện tương đối độ dẫn điện môi trường ? e) Khoảng cách để mật độ dịng cơng suất điện từ trung bình giảm cịn e–1 lần giá trị z = ? (Ans: a) az; linear b) 34.353m; 68,71.106 m/s c) 8.4e-0.0432zcos(4.106t – 0.1829z + 13.3o)axV/m d) 18; 10-3S/m e) 11.574 m ) Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM Chương 4: Trường điện từ biến thiên 4.11 Sóng điện từ phẳng đơn sắc (upw) có thành phần trường điện : E  10cos(4 10 t  0,04 z)a x (V/m) Xác định : a) Tần số, bước sóng, vận tốc pha môi trường ? b) Độ thẩm điện tương đối, trở sóng vectơ cường độ trường từ mơi trường có µr = ? c) Vectơ Poynting tức thời ? (Ans: a) MHz, 50m, 108 b) 9, 40 , 1/4 cos( …) ay c) 25/cos2(…)az ) Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM Chương 4: Trường điện từ biến thiên 4.12 Sóng FM truyền mơi trường khơng khí có vectơ biên độ phức trường từ : H  5e Xác định :  j0,6πy (  a x  ja z ) (mA/m) a) Hướng truyền sóng tần số f (Hz) ? b) Vectơ biên độ phức trường điện ? c) Vectơ Poynting trung bình ? (Ans: a) +y; 90 MHz b) 1.88exp(-j0.6y)(-jax-az) V/m c) 9.4ay mW/m2 ) Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM Chương 4: Trường điện từ biến thiên 4.13 Sóng điện từ phẳng đơn sắc (upw), tần số 400 MHz, truyền mơi trường có :  = 107 S/m; r = 4; µr = vectơ biên độ phức thành phần trường điện :  αz  jβz E  4e e ax (V/m) a) Chứng tỏ môi trường dẫn tốt tần số 400 MHz ? b) Xác định hệ số truyền ? c) Xác định bước sóng, vận tốc pha, trở sóng vectơ Poynting trung bình ? (Ans: a) / >> b)  = 1,26.105(1 + j) (m–1) (c) 5.10-5 m; 2.104 ; 1.78.10-245o ; 317.8.e-252000zaz W/m2 ) Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM Chương 4: Trường điện từ biến thiên 4.14 Sóng điện từ phẳng đơn sắc (upw), tần số 1,8 kHz, truyền mơi trường có :  = 2,5 S/m; r = 25; µr = 1,6 vectơ cường độ trường điện : E  0,1e  αz cos(2πft  βz )a x (V/m) Xác định : a) Hệ số tắt dần, hệ số pha, trở sóng, vận tốc pha, bước sóng độ xuyên sâu ? b) Vectơ cường độ trường từ ? c) Mật độ dịng cơng suất điện từ trung bình upw ? (Ans: a)  =  = 0.1686; 0.095445o; 67.08*103; 37.27m; 5.93m b) 1,048.e-z.cos(t - z – 45o)ay A/m c) 0.037*e-0.3372z *az W/m2 ) Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM Chương 4: Trường điện từ biến thiên 4.15 Sóng điện từ phẳng đơn sắc (upw), tần số 450 MHz, có trường điện biên độ Em = 100 (V/m) hướng theo phương +z, lan truyền theo phương +x môi trường (1 = 0; 1 = 40; µ1 = µ0) đến vng góc biên (x = 0) với mơi trường (2 = 0; 2 = 90; µ2 = 4µ0) Xác định vectơ biên độ phức cường độ trường điện, cường độ trường từ sóng tới, sóng phản xạ sóng khúc xạ ? (Ans: Ei  100e Er  100 Et  800 e e  j6πx j6πx a z (V/m); H i   a z (V/m); H r   j18πx 100 420π a z (V/m); H t   100 60π e  j6πx a y (A/m) e j6πx a y (A/m) 10 7π e  j18πx Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM a y (A/m)) Chương 4: Trường điện từ biến thiên 4.16 Sóng điện từ phẳng đơn sắc (upw), tần số 200 MHz, có trường từ biên độ Hm = (A/m) hướng theo phương +z, lan truyền theo phương +y môi trường (1 = 0; 1 = 0; µ1 = µ0) đến vng góc biên (y = 0) với mơi trường (2 = 0; 2 = 40; µ2 = 9µ0) Xác định vectơ biên độ phức cường độ trường điện, cường độ trường từ sóng tới, sóng phản xạ sóng khúc xạ ? (Ans: Ei  120 e Er  120 Et  144 e  j8πya x (V/m); H t  45 e  j8πya z (A/m)) e  j4πy/3 a x (V/m); H i  e  j4πy/3 a x (V/m); H r   e j4πy/3 a z (A/m) j4πy/3 Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM a z (A/m) Chương 4: Trường điện từ biến thiên 4.17 Sóng điện từ phẳng đơn sắc (upw), tần số 300 MHz, có trường điện biên độ Em = (V/m) hướng theo phương +z, lan truyền theo phương +x môi trường (1 = 0; 1 = 0; µ1 = µ0) đến vng góc biên (x = 0) với mơi trường (2 = 58.106 S/m; 2 = 0; µ2 = µ0) Xác định vectơ biên độ phức cường độ trường điện, cường độ trường từ sóng tới, sóng phản xạ sóng khúc xạ ? (Ans:  j2πx a z (V/m); H i   e  j2πx a y (A/m) Ei e Er  e j2πx a z (V/m); H r   120π e j2πx a y (A/m) Et  33,6.e Ht  5,3.e 262092x e  j262092x a y (mA/m)) j45o 120π e 262092x e  j262092x a z ( V/m); Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM Chương 4: Trường điện từ biến thiên 4.18 Sóng điện từ phẳng đơn sắc (upw), tần số MHz, có trường điện biên độ Em = 10 (V/m), lan truyền môi trường (1 = 0; 1 = 0; µ1 = µ0) đến vng góc biên với mơi trường (2 = 103 S/m; 2 = 40; µ2 = µ0) Xác định cơng suất tổn hao trung bình mơi trường ứng với đơn vị diện tích bề mặt sóng xuyên sâu khoảng 1mm ? (Ans: Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM P  30 ( W)) Chương 4: Trường điện từ biến thiên 4.19 Sóng điện từ phẳng đơn sắc (upw), tần số 300 MHz, có trường điện hướng theo phương +x, lan truyền theo phương +z môi trường khơng khí đến vng góc biên (z = 0) với môi trường môi trường dẫn (2 = 58.106 S/m; 2 = 0; µ2 = µ0) Biết biên độ phức cường độ trường điện tới biên có giá trị: E i0  E i ( z  0)  1.a x (V/m) Xác định : a) Trường điện E(z,t), H(z,t) miền ? b) Cơng suất hấp thu trung bình mơi trường dẫn đơn vị diện tích ? (Ans: a) E1 H1  60π  2sin(2 z ) cos(t  90 )a x (V/m); cos(2 z)cos( t)a y (A/m) b)

Ngày đăng: 12/04/2023, 21:05