МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

ТЕХНИЧЕСКАЯ   ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

П. Н. Чернышёв, В. П. Самсонов, Н. П. Чернышёв

 

Рецензенты: В. М. Грачёв, r.t.h., ст.науч. сотр. научного центра Войск ПВО, С. И. Иванов, К.Т.Н., проф. кафедры автоматизированных сис­тем управления ХВУ

 

Техническая электродинамика: Учеб. пособие. / Чернышёв П. Н., Самсонов В. П., Чернышёв Н. П. - Харьков: НТУ «ХПИ», 2006. -272 с.

 ISBN 966-593-406-6

 

Изложены теоретические основы электродинамики, систематизирован аналитический аппарат анализа переменного электромагнитного поля. Рассматриваются теория излучения и распространения электромагнитных волн, принци­пы построения и функционирования сверхвысокочастотных устройств, влияние высокочастотного облучения на организм человека, применение ультразвука в медицине.

Для студентов инженерно-технических специальностей вузов.

Викладені теоретичні основи електродинаміки, систематизований аналітичний апарат аналізу змінного електромагнітного поля. Розглядаються теорія випромінювання і поширення електромагнітних хвиль, принципи побудови і функціонування надвисокочастотних приладів, вплив високочастотного опромінення на організм людини, застосування ультразвуку в медицині.

Для студентів інженерно-техничніх специальностей вищих навчальних за кладів.

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВЕДЕНИЕ

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

1.1  Общие сведения об электромагнитном поле

1.1.1. Макроскопическая электродинамика

1.1.2. Источники электромагнитного поля

1.1.3. Векторы электромагнитного поля

1.2  Основные уравнения электродинамики в интегральной форме

1.2.1. Общая характеристика уравнений Максвелла

1.2.2 Анализ основных законов электродинамики

1.3  Уравнения электродинамики в дифференциальной форме

1.3.1. Общие сведения о дифференциальных уравнениях

1.3.2. Содержание и физический смысл уравнений в дифференциальной форме

1.3.3.      Закон сохранения заряда (уравнение непрерывности тока)

1.4  Полная система уравнений Максвелла

1.4.1. Полная система уравнений, материальные уравнения. Сторонние силы

1.4.2. Классификация сред по электромагнитным свойствам

1.4.3. Полная система уравнений Максвелла для монохроматического поля

1.4.4. Волновые уравнения и электромагнитные волны в вакууме

1.5  Волновые уравнения и их анализ

1.5.1. Форма волновых уравнений в общем случае

1.5.2. Волновые уравнения для плоских однородных волн и их решение

1.6  Распространение электромагнитных волн в реальных средах

1.6.1. Состав и строение атмосферы

1.6.2. Распространение радиоволн в свободном пространстве. Энергетические

соотношения, вектор Пойнтинга

1.6.3. Рефракция, рассеяние и ослабление радиоволн в атмосфере

НАПРАВЛЯЕМЫЕ ВОЛНЫ, ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ

2.1     Направляемые волны и направляющие системы

2 1.1. Общие сведения о направляющих системах

2 1.2. Волновые уравнения для направляемых волн

2 1.3. Связь поперечных составляющих поля с продольными

2.2     Структура электромагнитного поля в направляющих системах

2 2.1. Классификация направляемых волн в направляющих системах

2 2.2. Решение дифференциальных уравнений электромагнитного поля в    прямоугольном волноводе

2.2.3.      Структура электромагнитных волн класса Е в прямоугольном волноводе

2.2.4. Структура электромагнитных волн класса Н в прямоугольном волноводе

2.2.5.      Структура поля в прямоугольном волноводе

2.3     Возбуждение направляющих систем

2.3.1   Возбуждение волноводов

2.3.2   Возбуждение основной волны в прямоугольном волноводе

2.4     Применение коаксиальных линий для передачи электромагнитной энергии

2.4.1    Общие сведения о коаксиальных линиях

2.4.2    Основные параметры и применение коаксиальных линий     

2.5     Согласование направляющих систем

ИЗЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН

3.1    Элементарный электрический излучатель

3.1.1. Расчетные соотношения поля электрического излучателя

3.1.2. Общие свойства поля излучения

3.1.3. Анализ структуры поля вибратора в дальней зоне

3.1.4. Нормированная характеристика направленности

3.1.5. Структура ЭМП вибратора в ближней и средней зонах           

3.2     Принцип перестановочной двойственности.  Элементарный магнитный излучатель

3.3          Поляризация плоских волн

3.4          Назначение, классификация и основные показатели антенн

3.5          Антенные устройства и их применение

3.5.1   Принцип радиолокации, формула радиолокации

3.5.2   Принцип построения антенн направленного излучения

3.5.3   Влияние земли на диаграмму направленности

3.5.4   Виды антенн и их применение

УСТРОЙСТВА СВЧ ДИАПАЗОНА

4.1     Общие принципы построения СВЧ устройств

4.1.1    Принципы генерирования и усиления колебаний СВЧ

4.1.2    Принцип построения и функционирования клистронов

4.1.3    Модуляция и группировка электронного потока

4.1.4    Разновидности клистронов и их параметры

4.1.5    Отражательный клистрон

4.2     Приборы непрерывного взаимодействия электронного потока с переменным магнитным полем

4.2.1    Общие сведения о приборах

4.2.2    Замедляющие системы

4.2.3   Взаимодействие электронов с полем

4.2.4   Лампа обратной волны типа«0»

4.3. Электронные приборы СВЧ диапазона типа «М»

4.3.1   Движение электронов в скрещенных постоянных электрическом и магнитном полях

4.3.2   Магнетрон. Устройство и принцип действия

4.3.3   Сведения о других приборах типа «М»

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ УСТРОЙСТВ

5.1         Радиопомехи и борьба с ними

5.2         Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и способы её обеспечения

5.3         Требования к оборудованию физиотерапевтических кабинетов, оснащённых СВЧ и УВЧ аппаратурой

5.4         Влияние СВЧ устройств на обслуживающий персонал. Защита от вредного влияний СВЧ излучений

5.5         Примеры расчета доз облучения операторов

ЗВУКОВЫЕ И УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ

6.1          Общие сведения о звуковых волнах и акустике

6.2          Ультразвуковые волны и их применение в технике

6.3          Ультразвук в «белом халате»

СПИСОК   ЛИТЕРАТУРЫ

ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ