电磁波动图集锦-导电媒质中的均匀平面波

   对导电媒质,可继续沿用亥姆霍兹方程。波数k成为复数,包含相位常数β和衰减常数α

k=βjα

   继续沿用沿正z方向传播,电场强度沿x轴的方向设定。

   媒质参数为:εr=2,μr=1,σ=0.1。电导率取很小的值,便于作图展示衰减过程。

一、电场强度

   电场强度的表达式为:

E=ˆaxE0eαzejβz

   下图画出了初始振幅E0=1时,方形区域内的电场强度矢量箭头。同时用着色方式画出了x=0平面、y=0平面上的电场强度大小。

   用二维图表达时,一般仅用着色方式显示分量大小。如xz平面上的电场强度Ex分量如下图。

二、磁场强度

   对导电媒质,波阻抗成为复数:

˜η=|˜η|ejϕ

   磁场强度的表达式为:

H=1˜ηˆaz×E=ˆayE0|˜η|eαzej(βz+ϕ)

   下图画出了初始电场振幅E0=1时,方形区域内的磁场强度矢量箭头。同时用着色方式画出了x=0平面、y=0平面上的磁场强度Hy大小。

   用二维图表达时,一般仅用着色方式显示分量大小。如xz平面上的电场强度Hy分量如下图。

电磁波动图集锦-亥姆霍兹方程的均匀平面波解

   亥姆霍兹方程描述了无损耗媒质中时谐电磁场的场量约束关系。均匀平面波是其在最简情况下的一种解。

   当均匀平面波向正z轴传播时,电场强度将垂直于传播方向,可以电场强度方向为x轴。

   仿真计算作图时,媒质参数为:εr=2,μr=1,σ=0

一、电场强度

   电场强度矢量的(相量)表达式为:

E=ˆaxE0ejkz

   下图画出了振幅E0=1,相位常数k=41.97rad/s时,方形区域内的电场强度矢量箭头。同时用着色方式画出了x=0平面、y=0平面上的电场强度大小。

   用二维图表达时,一般仅用着色方式显示分量大小。如xz平面上的电场强度Ex分量如下图。

二、磁场强度

   磁场强度既与传播方向垂直,又与电场强度方向垂直,沿y轴方向。

   磁场强度表达式为:

H=ˆayH0ejkz=ˆayE0ηejkz

   下图画出了电场振幅E0=1,波阻抗η=261.8Ω,相位常数k=41.97rad/s时,方形区域内的磁场强度矢量箭头。同时用着色方式画出了x=0平面、y=0平面上的磁场强度Hy大小。

   用二维图表达时,一般仅用着色方式显示分量大小。如xz平面上的电场强度Hy分量如下图。