В полой трубе с прямоугольным поперечным сечением и с идеально проводящими стенками возбуждено монохроматическое электромагнитное поле. Труба заполнена однородной изотропной средой без потерь, относительная диэлектрическая проницаемость которой равна . Относительная магнитная проницаемость среды . Заданы поперечные размеры волновода, индексы и типов волн, частота монохроматической волны , амплитуды электрической или магнитной составляющих электромагнитного поля (таблица В.1 приложения В).
Задание:
1 Определить основные параметры электромагнитного поля
2 Рассчитать комплексные амплитуды всех составляющих векторов поля.
3 Определить диапазон частот, в котором рассматриваемое поле - бегущая волна.
4 Записать выражение для мгновенных значений всех составляющих векторов поля для случая, когда .
5 Рассчитать и построить графики зависимостей мгновенных значений всех составляющих полей от продольной координаты (при ) в два момента времени и в интервале .
6 Проверить выполнение граничных условий на боковых стенках , , , трубы с прямоугольным поперечным сечением для касательной составляющей вектора и нормальной составляющей вектора .
7 Определить максимальные значения плотности продольного поверхностного тока на стенках волновода.
8 Вычислить средний за период поток энергии через поперечное сечение волновода.
9 Определить фазовую скорость и скорость распространения энергии волны , построить графики зависимостей и от частоты.
10 Построить структуру векторных линий полей и токов на стенках волновода.