Դիտել Հարթ էլեկտրամագնիսական ալիքը հաղորդիչ միջավայրում էջի վիքիկոդը

{{անաղբյուր}}{{վիքիֆիկացում}}
Ըստ սահմանման էլեկտրադինամիկայի տեսակետից միջավայրը լավ հաղորդիչ կամ մետաղանման է համարվում , եթե նրա ամեն մի կետում հաղորման հոսանքի խտությունը <math>\overrightarrow{j}=\overrightarrow{E}\sigma</math> ահագին գերազանցում է շեղման հոսանքի խտությանը <math>\overrightarrow{j}=j\omega E\varepsilon_a</math>:
Այլ կերպ ասած <math>\sigma\left ( \frac{1}{\omega} \right )>>\varepsilon_a</math>, կոմպլեքս դիէլեկտրիկ թափանցելիության կեղծ մասյ շատ մեծ է իրականից։ Ակնհայտ է , որ ինչքան ցածր է <math>\omega</math> հաճախականությունը, այնքան մոտիկ է տվյալ միջավայրը մնացած հավասար պայմաններում իդեալական մետաղի։ Բավական ցածր հաճախականությունների դեպքում շատ հայտնի դիէլեկտրիկ միջավայրեր դառնում են մետաղանման։

Օրինակ , չոր հողը (<math>\sigma=0.01 </math>Սմ/մ <math>\varepsilon=4 </math>) 1Մհց հաճախականության դեպքում ունի

<math>\varepsilon_a=3.56*10^{-11}</math>, <math>\sigma\left ( \frac{1}{\omega} \right )=1.6*10^{-9}</math>:

Այսպիսով ռադիոտիրույթում չոր հողը իրեն որպես մետաղ է պահում։

Մետաղանման միջավայրի <math>\varepsilon_a</math> կեղծ է .

<math>\varepsilon_a=-j\sigma\left ( \frac{1}{\omega} \right )</math>

Գտնենք <math>\gamma</math>:

<math>\gamma=\beta-j\alpha=\omega\sqrt{\varepsilon_a}*\sqrt{\mu_a}=\sqrt{-j\omega\sigma\mu_a}</math>

Քանի որ , <math>\sqrt{-j}=(1-j)\left ( \frac{1}{\sqrt{2}} \right )</math>, ապա

<math>\gamma=\sqrt{\mu_a\sigma\omega\left ( \frac{1}{2} \right )}(1-j)</math>

<math>\beta=\alpha=\sqrt{\mu_a\omega\sigma\left ( \frac{1}{2} \right )}</math>

Այստեղից կարող ենք գտնել հաղորդչում ալիքի երկարությունը

<math>\chi=2\pi\left ( \frac{1}{\beta} \right )=2\pi\sqrt{2\left ( \frac{1}{\omega\sigma\mu_a}\right )}</math>:

Հետաքրքիր է , որ ալիքի երկարությունը մետաղում նկատելիորեն փոքրանում է ազատ տարածության մեջ ալիքի երկարության համեմատ։

<math>\chi\left ( \frac{1}{\chi_0}\right )={\sqrt{2}}*\sqrt{\varepsilon_a}\left ( \frac{1}{\sigma\left ( \frac{1}{\omega} \right )} \right )<<1</math>:

Մետաղում հարթ էլեկտրամագնիսակն ալիքի փուլային արագությունը բավականին նվազում է ։

Ինչպես հայտնի է , էլեկտրամագնիասական ալիքի ամպլիտուդը կորուստներով միջավայրում նվազում է <math>e^{-\alpha z}</math> օրենքով ։

d տարածահատվածը, ուր էլեկտրամագնիսական ալիքի ամպլիտուդը նվազում է e անգամ նրա սկզբնականմակարդակի համեմատ, կոչվում է ներխուժման խորություն կամ մակերեսային շերտի խորություն։

<math>\alpha*d=1</math> <math>d=\left ( \frac{1}{\alpha} \right )=\chi\left ( \frac{1}{\pi*2}\right )</math>

Կարելի է ասել , որ մետաղանման այն միջավայրը , ուր դաշտը մարում է մեկ ալիքի երկարությունից փոքր խորության վրա :Մակերեսային շերտի խորությունը կարելի է հաշվարկել.

<math>d=\sqrt{2\left ( \frac{1}{\omega\sigma\mu_a}\right )}</math>

այսինքն էլեկտրամագնիսակն ալիքների մետաղ ներխուժելու խորությունը նվազում է հաճախականության և տեսակարար ծավալային հաղորդականության աճի հետ։ Այս երևույթը կոչվում է սքին էֆեկտ , կամ մակերեսային էֆեկտ։

{{Կատեգորիա չկա}}