В) зонд необходимо перемещать одной рукой, держа его за изолированную часть; другая рука в это время не должна касаться каких-либо частей лабораторной установки.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

5.1. Убедившись в том, что источник питания выключен, заполнить электролитическую ванну электролитом (водопроводной водой).

5.2. Разместить в электролитической ванне электроды и собрать в соответствии с рис. 3.1 схему для проведения экспериментального исследования.

5.3. После проверки правильности сборки схемы преподавателем или лаборантом включить источник питания и установить напряже­ние между электродами U=20 В (при исследовании поля двух­проводной линии U=25 В).

5.4. Поместить зонд в электролит между электродами. Передви­гая зонд, найти какую-либо точку, в которой потенциал равен j₁=5 В.

5.5. Перемещая зонд так, чтобы показание вольтметра не менялось, заносить в таблицу 5.1 координаты x и у точек эк­випотенциальной линии, отстоящих друг от друга на расстоянии порядка 2 см.

5.6. Повторяя действия, описанные в п.п. 5.4 и 5.5, определить ко­ординаты точек эквипотенциальных линий с потенциалами j₂=10 В, j₃=15 В и (только при исследовании поля в двухпроводной линии) j₄=20 В..

5.7. Выключить источник питания и собрать следующую схему. Повторить действия, описанные в п.п. 5.3…5.6. Результаты измерения занести в таблицу, аналогичную таблице 5.1, и т.д.

Таблица 5.1

Результаты исследования структуры электромагнитного поля волны

класса Т в поперечном сечении …………………

5.8. По данным таблиц построить семейства электрических и маг­нитных силовых линий электромагнитного поля волн класса Т в поперечном сечении исследуемых направляющих систем.

Эквипотенциальные линии проводятся по точкам, координаты которых получены в результате эксперимента.

Силовые линии электрического поля проводятся перпендику­лярно эквипотенциальным линиям. При этом нужно помнить, что по­верхности проводников являются эквипотенциальными. Так как век­тор направлен в сторону убывания потенциала, то его силовые линии должны начинаться на поверхности проводника с боль­шим потенциалом. Кроме того, чем ближе к поверхности проводни­ка располагается соседняя эквипотенциальная линия, тем больше силовых линий должно приходиться на единицу длины границы про­водника.

Силовые линии магнитного поля волн класса Т, как указыва­лось выше, совпадают с эквипотенциальными линиями электростати­ческого поля. Направление силовых линий магнитного поля опре­деляется с помощью выражения .

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Отчет должен содержать:

6.1. Название и цель лабораторной работы.

6.2. Схемы лабораторной установки.

6.3. Таблицы с результатами экспериментального исследования;

6.4. Построенные по результатам экспериментального исследования картины силовых линий электромагнитного поля волн класса Т в поперечном сечении исследуемых направляющих систем.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

7.1. Какие электромагнитные волны называются волнами класса Т? ([1] §13.2; [2]§§2.4, 2.7; [3] §§17.2, 17.3).

7.2. Что называется критической частотой (критической длиной волны)? Чему равна критическая частота (критическая длина во­лны) для волн класса Т? ([l]§§13.4, 13.5; [2]§2.4; [3]§§18.2, 18.3).

7.3. Условие распространения электромагнитной волны в направляющей системе в общем виде и конкретно для волны класса Т ([1] §13.4; [2] §2.4; [3] §§18.2, 18.3).

7.4. С какой фазовой скоростью распространяется волна класса Т в направляющих системах? ([l] §13.5; [2] §2.3; [3] §18.3).

7.5. Какому уравнению удовлетворяют векторы напряженности электромагнитного поля волн класса Т в поперечном сечении направляющей системы? ([1] §13.5; [2] §2.3).

7.6. В каких направляющих системах могут распространяться вол­ны класса Т? ([1] §13.5; [2]§2.5; [3]§17.3).

7.7. Какая существует связь между векторами волн класса Т? Каково взаимное расположение векторов ? ([1] §13.5; [3] §18.3).

7.8. Укажите, в чем состоит сходство и различие в структурах поля волн класса Т и электростатического поля в одной и той же направляющей системе? ([1] §13.5).

7.9. Дайте определение вектора напряженности электрического поля. В каких единицах он измеряется? ([l] §1.2; [3] §2.3).

7.10. Что называется силовой линией вектора поля? ([l] §1.4; [3] §2.3).

7.11. Что называется эквипотенциальной линией (поверхностью)? ([1] §6.2).

7.12. Как расположены силовые линии вектора относительно
эквипотенциальных линий? ([l] §6.2).

7.13. В чем состоит метод электростатической аналогии? ([1]§7.7; [3] §8.2).

7.14. Изобразите с помощью силовых линий структуру поля волн класса Т в поперечном сечении двухпроводной линии, коаксиальной линии, симметричной и несимметричной полосковых линий. ([1] §§13.5, 14.5; [3] §§19.9, 20.2).

ЛИТЕРАТУРА

1. Вольман В.И., Пименов Ю.В. Техническая электродинамика. – М.: Связь, 1971.

2. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. т.1. – М.: Высшая школа, 1970.

3. Фальковский О.И. Техническая электродинамика. – М.: Связь, 1978.

1. Пименов Ю.В. и др. Техническая электродинамика. – М.: Радио и связь, 2000.

Лабораторная работа № 7

«ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ

НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА СРЕД»

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1. Изучение явлений отражения и преломления электромагнитных волн на плоских границах раздела сред.

1.2. Измерение количественных характеристик указанных явлений.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: