propagacja fal EM
Na podstawie wyjaśnień do pytań egzaminacyjnych UKE
Prędkość fali elektromagnetycznej w ośrodku wynosi v = c/√(εr·μr). W próżni v = c ≈ 299792 km/s. W szkle v ≈ 0,67c, w wodzie v ≈ 0,75c, w kablu z dielektrykiem PE v ≈ 0,66c. Współczynnik skrócenia (velocity factor) to stosunek v/c.
Prędkość fali EM w ośrodku: v = c/n, gdzie n = √(εr·μr) to współczynnik załamania. Dla dielektryków μr ≈ 1, więc n ≈ √εr. Przykłady: szkło n ≈ 1,5 (v ≈ 0,67c), woda n ≈ 9 (v ≈ 0,11c), polietylen n ≈ 1,5 (v ≈ 0,66c — stąd velocity factor kabla ~0,66).
Pytania egzaminacyjne (2)
d1-73 Czy prędkość fali elektromagnetycznej zależy od ośrodka, w którym się rozchodzi?
Czy prędkość fali elektromagnetycznej zależy od ośrodka, w którym się rozchodzi?
Tak, prędkość fali elektromagnetycznej zależy od ośrodka. W próżni wynosi c ≈ 3×10^8 m/s (prędkość światła). W innych ośrodkach jest mniejsza — v = c/√(εr·μr), gdzie εr i μr to przenikalność elektryczna i magnetyczna ośrodka. W kablu koncentrycznym fala porusza się z prędkością ok. 0,66c.
Tip: Prędkość fali EM zależy od ośrodka — w próżni jest najszybsza, w dielektryku wolniejsza. Odpowiedź: TAK.
d1-231 Prędkość rozchodzenia się fali elektromagnetycznej w ośrodku innym niż próżnia jest:
Prędkość rozchodzenia się fali elektromagnetycznej w ośrodku innym niż próżnia jest:
Prędkość fali EM w ośrodku innym niż próżnia jest zawsze mniejsza niż w próżni (c ≈ 3×10^8 m/s). v = c/√(εr·μr), gdzie εr ≥ 1 i μr ≥ 1 dla każdego materiału. Powtórzenie konceptu z d1-73.
Tip: W próżni fala jest NAJSZYBSZA. Wszędzie indziej — wolniejsza. Zawsze.