赚5章均勻平面波在无界媒质中的传播 11 (3)相速(波速) 相速ν:电磁浪的等相位面在空间 中的移动速度 由a-kz=C→adt-kdz=0 故得到均匀平面波的相速为 相速只与媒质参数 有关,而与电磁波 dtkc√/E 的频率无关 真空中:p=c 3×10°m/s) 10 36兀 8孩去高等最私&等教南子镶版私幽顺
电磁场与电磁波 第5章 均匀平面波在无界媒质中的传播 电子科技大学编写 高等教育出版社 & 高等教育电子音像出版社 出版 11 （3）相速（波速） (m s) 1 d d = = = = t k z v 真空中： 8 0 0 7 9 1 1 3 10 (m/s) 1 4π 10 10 36π v c − − = = = = 由 t −kz =C 相速v：电磁波的等相位面在空间 中的移动速度 相速只与媒质参数 有关，而与电磁波 的频率无关 故得到均匀平面波的相速为 d d 0 t k z − =
场易电一第5章均句平面波在无界媒质中的传播 12 2、能量密度与能流密度 由于豆=×E,于是有 77 电场能量与磁场能量相同 故w=1+w=E|E=| m S=E(, txH(z,t)=e.En coS(ot-kz+o) 2 EEn=uH Rele(zx h(ol=e 2 2 能量的传输速度等于相速 ul8 大有写&教体版出版
电磁场与电磁波 第5章 均匀平面波在无界媒质中的传播 电子科技大学编写 高等教育出版社 & 高等教育电子音像出版社 出版 12 2、能量密度与能流密度 * 2 av m 1 1 Re[ ( ) ( )] 2 2 S E z H z e E z = = 2 m av 1 1 2 z e E w v = = 2 2 e m 1 1 2 2 w E H w = = = H ez E = 由于 1 ，于是有 能量的传输速度等于相速 2 2 av m m 1 1 2 2 w E H = = 2 2 w w w E H e m 故 = + = = 电场能量与磁场能量相同 2 2 m 1 ( , ) ( , ) cos ( ) 2 S E z t H z t e E t kz z x = = − +
赚5章均勻平面波在无界媒质中的传播 13 3、理想介质中的均匀平面波的传播特点 根据前面的分析,可总结出理想介质中的均匀平面波的传播 特点为 e电场、磁场与传播方向之间相互垂直,是横电磁波(TEM 浪)。 e无衰减,电场与磁场的振幅不变。 E e波阻抗为实数,电场与磁场同相位。 专电磁波的相速与频率无关,无色散。y 电场能量密度等于磁场能量密度 理想介质中均匀平面波的E和H 能量的传输速度等于相速 大有写&教体版出版
电磁场与电磁波 第5章 均匀平面波在无界媒质中的传播 电子科技大学编写 高等教育出版社 & 高等教育电子音像出版社 出版 13 3、理想介质中的均匀平面波的传播特点 x y z E H O 理想介质中均匀平面波的E 和 H 电场、磁场与传播方向之间相互垂直，是横电磁波（TEM 波）。 无衰减，电场与磁场的振幅不变。 波阻抗为实数，电场与磁场同相位。 电磁波的相速与频率无关，无色散。 电场能量密度等于磁场能量密度， 能量的传输速度等于相速。 根据前面的分析，可总结出理想介质中的均匀平面波的传播 特点为：
赚5章均勻平面波在无界媒质中的传播 14 例5.11频率为94GHz的均匀平面波在聚乙烯中传播,设其 为无耗材料,相对介电常数为ar=2.26。若磁场的振幅为 7mAm,求相速、波长、波阻抗和电场强度的幅值。 解:由题意E=226,∫=94×10Hz 因此 1996×103m/s 26 1.996×10 2.12m 94×10 377 77 251g 26 En=H1n=7×103×251=1757V/m 8孩去高等最私&等教南子镶版私幽顺
电磁场与电磁波 第5章 均匀平面波在无界媒质中的传播 电子科技大学编写 高等教育出版社 & 高等教育电子音像出版社 出版 14 例5.1.1 频率为9.4GHz的均匀平面波在聚乙烯中传播，设其 为无耗材料，相对介电常数为εr = 2.26 。若磁场的振幅为 7mA/m，求相速、波长、波阻抗和电场强度的幅值。 9 r 解：由题意 = = 2.26 , 9.4 10 Hz f 因此 0 0 8 r 1.996 10 m/s 2.26 v v v = = = 8 9 1.996 10 2.12 m 9.4 10 v f = = = 0 r 377 251 2.26 = = = = 3 m m E H 7 10 251 1.757 V/m − = = =
赚5章均勻平面波在无界媒质中的传播 15三 例5.1.2均匀平面浪的磁场强度的振幅为A/m,以相位常 3兀 数为30radm在空气中沿方向传播。当=0和z=0时,若H 取向为一E,试写出E和的表示式,并求出频率和波长。 解:以余弦为基准,直接写出 H(z,=-e,cos(@t+B2)A/m 3兀 E(=,D)=1H(=,1)x(-e)=40c0s+B)Vm 因B=30radm,故 2丌2丌 C3×10°45 0.21m,f ×108=143×10H B30 1丌/15兀 则H(x,t) gcos(90×10°t+302)A/m E(z,1)=40c0s(90×103t+30z)Vm 8孩去高等最私&等教南子镶版私幽顺
电磁场与电磁波 第5章 均匀平面波在无界媒质中的传播 电子科技大学编写 高等教育出版社 & 高等教育电子音像出版社 出版 15 解：以余弦为基准，直接写出 1 ( , ) cos( ) A/m 3π H z t e t z = − + y 例5.1.2 均匀平面波的磁场强度的振幅为 A/m，以相位常 数为30 rad/m 在空气中沿 方向传播。当t = 0 和 z = 0 时 ，若 取向为 ，试写出 和 的表示式，并求出频率和波长。 1 3π z e − y e − E H H E(z,t) =0 H(z,t)(−e z ) = e x 40cos(t + z) V/m 2π 2π 0.21 m , 30 === 8 3 10 45 8 9 10 1.43 10 Hz π /15 π c f = = = = ( , ) 40cos(90 10 30 ) V/m 8 E z t e t z = x + 因 = 30 rad/m ，故 1 8 ( , ) cos(90 10 30 ) A/m 3π 则 H z t e t z = − + y