диполя будет изменяться по закону (7= sin <в, то мгаовенное значение тока в диполе равно

Рис. 6 IX. Эквививалентнссть процесса колебаний электрического заряда процессу электрических колеаний в диполе Герца а) гармонические колебания заряда с амплитудой 1т, б) cвofoдныe электрические колебания в диполе Герца длиной / = 21

I --= ш Q COS ш

И амплитуда тока будет

= Qm откуда

Движение зарядов +Qm вниз и - вверх и сбратно математически эквивалентно движению вниз и вверх заряда Q = 2Q, поэтому, подставляя в ф-лу (6.IX)

значение Q = 2Q == -- и при-нимая во внимание, что длина ди-

, е\1 > 2tZ

поля / = 2/ и - = - , с X

имеем

£. = 9.10 :

Наконец, подставляя с - окончательно

= 3-108 -.

получим

60TZUI

(7. IX)

где выражено в

- в а; /, X, г - в ж.

Если / и X выражать в любых одинаковых единицах длины, а / в км, то получается в - или, что то же,

мв м

Рис 7 IX. К объяснению увеличения амплитуды напряженности электрического поля, создаваемою колеблющимся зарядом, при увеличении частоты колебаний заряда

Формула (7.IX) определяет амплитуду напряжённости электрического поля в плоскости, перпендикулярной к оси диполя и проходящей через его центр, т. е. в так называемой экваториальной плоскости. Если направление на рассматриваемую точку составляет с осью диполя угол в, то, согласно выражению (2 IX), 338

амплитуда напряжеиности электрического поля определяется формулой

бОп / ,/ .

Sine).

(8. IX)

Последнее равенство представляет собой уравнение характеристики направленности диполя в меридиональной плоскости, т. е. плоскости, в которой лежит диполь.

Ось диполя

плоскость

Рис. 8. IX. а) Характеристика направленности диполя Герца в меридиональной плоскости б) Просгранстсенная характеристика диполя Герца

Характеристикой направленности диполя называется кривая, показывающая изменение величины напряжённости поля, создаваемого диполем в меридиональной плоскости в различных направлениях и на одинаковом от него расстоянии.

Ха5актеристика направленности диполя в меридиональной плоскости представляет собой, как это следует из ф-лы (7.IX) и как показано на рис. 8а.IX, две окружности с точкой касания в центре диполя.

В экваториальной плоскости характеристика направленности диполя есть круг.

Как следует из ф-лы (7.IX) и характеристики направленности диполя, излучение в направлении оси диполя отсутствует, а в экваториальной плоскости оно максимально.

Пространственная характеристика направленности получается вращением вокруг диполя (как оси) плоскости фигуры рис. 8а.IX. Это - 1руглый тороид вращения с внутренним радиусом, равным нулю (рис. 86.IX).

Амплитуда напряжённости магнитного поля Я электромагнитной волны определяется по формуле

О строгом решении вопроса об электромагнитном поле диполя Герца и справедливости рассмотрения сущности процесса излучения электромагнитных волн

методом М А. Бонч-Бруевича

Строгий математический анализ показывает, что в любой точке пространства напряжённости электрического и мапнитного полей, создаваемых диполем Герца, определяются согласно выражениям:

где г - расстояние до рассматриваемой точки от центра диполя, А. В, С, D и К - величины, зависящие от длины диполя, тока в нём и частоты колебаний.

Вблизи диполя по своей относительной величине преобладающее значение имеет электрическое поле, аоряжённость которого убывает обратно пропорционально г. По мере удаления от диполя сильнее проявляются электрическое и магнитное поля, напряжённость которых убывает обратно пропорционально г. На больших расстояниях (много больших длины волны) проявляется только действие электромагнитной волны, напряжённость электрического и мапнитного полей которой уменьшается с увеличением г относительно медленно - обратно пропорционально первой степени расстояния от центра диполя.

Окружающую диполь сферу радиусо.м, равным нескольким X ггринято ишзывать зоной индукции. Пространство за зоной индукции, в точках которого преобладающее значение имеют Е и Н,

убывающие с увеличением г по закону - и -, называется зоной

излучения или волновой зоной.

Практически при изучении вопроса об излучении радиоволн рассматривают только зону излучения, а поле вблизи излучателя представляют себе таким, каким оно получается из картины поля излучателя - как системы с распределёнными постоянными (колебательные процессы в излучателе происходят по существу так же, как в цепях с распределёнными постоянными). Полное результирующее поле в зоне индукции обычно не рассматривают. Поле в зоне излучения имеет большое практическое значение при рассмотрении вопроса о приёме радиоволн, ибо приёмник, как правило, находится от передатчика на расстоянии много большем длины волны, т. е. в зоне излучения.