Calculadora Densidad de potencia máxima del dipolo de media onda

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Radiación Electromagnética y Antenas

Fuerzas y materiales magnéticos

Ondas guiadas en la teoría de campos

✖La Impedancia Intrínseca del Medio, se refiere a la impedancia característica de un material a través del cual se propagan las ondas electromagnéticas.ⓘ Impedancia intrínseca del medio [η_hwd]			+10% -10%
✖La amplitud de la corriente oscilante se refiere a la magnitud o fuerza máxima de la corriente eléctrica alterna que varía con el tiempo.ⓘ Amplitud de la corriente oscilante [I_o]			+10% -10%
✖La distancia radial desde la antena se refiere a la distancia medida radialmente hacia afuera desde el centro de la estructura de la antena.ⓘ Distancia radial desde la antena [r_hwd]			+10% -10%
✖La frecuencia angular del dipolo de media onda se refiere a la velocidad a la que el dipolo oscila hacia adelante y hacia atrás en un campo electromagnético.ⓘ Frecuencia angular del dipolo de media onda [W_hwd]			+10% -10%
✖El tiempo es una dimensión en la que los eventos ocurren en sucesión, lo que permite medir la duración entre esos eventos.ⓘ Tiempo [t]			+10% -10%
✖La longitud de la antena se refiere al tamaño físico del elemento conductor que constituye la estructura de la antena.ⓘ Longitud de la antena [L_hwd]			+10% -10%

✖La densidad de potencia máxima se refiere a la mayor cantidad de potencia por unidad de área que está presente dentro de una región determinada del espacio.ⓘ Densidad de potencia máxima del dipolo de media onda [[P]_max]

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Fórmula

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Densidad de potencia máxima del dipolo de media onda

Fórmula

`"[P]"_{"max"} = ("η"_{"hwd"}*"I"_{"o"}^2)/(4*pi^2*"r"_{"hwd"}^2)*sin(((("W"_{"hwd"}*"t")-(pi/"L"_{"hwd"})*"r"_{"hwd"}))*pi/180)^2`

Ejemplo

`"120.2588W/m³"=("377Ω"*("5A")^2)/(4*pi^2*("0.5m")^2)*sin(((("6.28e7rad/s"*"0.001s")-(pi/"2m")*"0.5m"))*pi/180)^2`

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Densidad de potencia máxima del dipolo de media onda Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Densidad de potencia máxima = (Impedancia intrínseca del medio*Amplitud de la corriente oscilante^2)/(4*pi^2*Distancia radial desde la antena^2)*sin((((Frecuencia angular del dipolo de media onda*Tiempo)-(pi/Longitud de la antena)*Distancia radial desde la antena))*pi/180)^2
[P]_max = (η_hwd*I_o^2)/(4*pi^2*r_hwd^2)*sin((((W_hwd*t)-(pi/L_hwd)*r_hwd))*pi/180)^2
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funciones, 7 Variables

Constantes utilizadas

pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Funciones utilizadas

sin - El seno es una función trigonométrica que describe la relación entre la longitud del lado opuesto de un triángulo rectángulo y la longitud de la hipotenusa., sin(Angle)

Variables utilizadas

Densidad de potencia máxima - (Medido en Vatio por metro cúbico) - La densidad de potencia máxima se refiere a la mayor cantidad de potencia por unidad de área que está presente dentro de una región determinada del espacio.
Impedancia intrínseca del medio - (Medido en Ohm) - La Impedancia Intrínseca del Medio, se refiere a la impedancia característica de un material a través del cual se propagan las ondas electromagnéticas.
Amplitud de la corriente oscilante - (Medido en Amperio) - La amplitud de la corriente oscilante se refiere a la magnitud o fuerza máxima de la corriente eléctrica alterna que varía con el tiempo.
Distancia radial desde la antena - (Medido en Metro) - La distancia radial desde la antena se refiere a la distancia medida radialmente hacia afuera desde el centro de la estructura de la antena.
Frecuencia angular del dipolo de media onda - (Medido en radianes por segundo) - La frecuencia angular del dipolo de media onda se refiere a la velocidad a la que el dipolo oscila hacia adelante y hacia atrás en un campo electromagnético.
Tiempo - (Medido en Segundo) - El tiempo es una dimensión en la que los eventos ocurren en sucesión, lo que permite medir la duración entre esos eventos.
Longitud de la antena - (Medido en Metro) - La longitud de la antena se refiere al tamaño físico del elemento conductor que constituye la estructura de la antena.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Impedancia intrínseca del medio: 377 Ohm --> 377 Ohm No se requiere conversión
Amplitud de la corriente oscilante: 5 Amperio --> 5 Amperio No se requiere conversión
Distancia radial desde la antena: 0.5 Metro --> 0.5 Metro No se requiere conversión
Frecuencia angular del dipolo de media onda: 62800000 radianes por segundo --> 62800000 radianes por segundo No se requiere conversión
Tiempo: 0.001 Segundo --> 0.001 Segundo No se requiere conversión
Longitud de la antena: 2 Metro --> 2 Metro No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

[P]_max = (η_hwd*I_o^2)/(4*pi^2*r_hwd^2)*sin((((W_hwd*t)-(pi/L_hwd)*r_hwd))*pi/180)^2 --> (377*5^2)/(4*pi^2*0.5^2)*sin((((62800000*0.001)-(pi/2)*0.5))*pi/180)^2

Evaluar ... ...

[P]_max = 120.25884547098

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

120.25884547098 Vatio por metro cúbico --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

120.25884547098 ≈ 120.2588 Vatio por metro cúbico <-- Densidad de potencia máxima

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Souradeep Dey

Instituto Nacional de Tecnología Agartala (NITA), Agartala, Tripura

¡Souradeep Dey ha creado esta calculadora y 25+ más calculadoras!

Verificada por Santhosh Yadav

Facultad de Ingeniería Dayananda Sagar (DSCE), banglore

¡Santhosh Yadav ha verificado esta calculadora y 50+ más calculadoras!

< 17 Radiación Electromagnética y Antenas Calculadoras

Densidad de potencia promedio del dipolo de media onda

Vamos Densidad de potencia promedio = (0.609*Impedancia intrínseca del medio*Amplitud de la corriente oscilante^2)/(4*pi^2*Distancia radial desde la antena^2)*sin((((Frecuencia angular del dipolo de media onda*Tiempo)-(pi/Longitud de la antena)*Distancia radial desde la antena))*pi/180)^2

Campo magnético para dipolo hertziano

Vamos Componente del campo magnético = (1/Distancia dipolo)^2*(cos(2*pi*Distancia dipolo/Longitud de onda del dipolo)+2*pi*Distancia dipolo/Longitud de onda del dipolo*sin(2*pi*Distancia dipolo/Longitud de onda del dipolo))

Densidad de potencia máxima del dipolo de media onda

Vamos Densidad de potencia máxima = (Impedancia intrínseca del medio*Amplitud de la corriente oscilante^2)/(4*pi^2*Distancia radial desde la antena^2)*sin((((Frecuencia angular del dipolo de media onda*Tiempo)-(pi/Longitud de la antena)*Distancia radial desde la antena))*pi/180)^2

Potencia radiada por un dipolo de media onda

Vamos Potencia radiada por un dipolo de media onda = ((0.609*Impedancia intrínseca del medio*(Amplitud de la corriente oscilante)^2)/pi)*sin(((Frecuencia angular del dipolo de media onda*Tiempo)-((pi/Longitud de la antena)*Distancia radial desde la antena))*pi/180)^2

Poder que cruza la superficie de la esfera

Vamos Poder cruzado en la superficie de la esfera = pi*((Amplitud de la corriente oscilante*Número de onda*Longitud de antena corta)/(4*pi))^2*Impedancia intrínseca del medio*(int(sin(theta)^3*x,x,0,pi))

Campo eléctrico debido a cargas puntuales N

Vamos Campo eléctrico debido a cargas puntuales N = sum(x,1,Número de cargos por puntos,(Cobrar)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*(Distancia desde el campo eléctrico-Distancia de carga)^2))

Magnitud del vector de Poynting

Vamos Vector de puntería = 1/2*((Corriente dipolo*Número de onda*Distancia de origen)/(4*pi))^2*Impedancia intrínseca*(sin(Ángulo polar))^2

Potencia total radiada en el espacio libre

Vamos Potencia total radiada en el espacio libre = 30*Amplitud de la corriente oscilante^2*int((Función de patrón de antena dipolo)^2*sin(theta)*x,x,0,pi)

Resistencia radiada

Vamos Resistencia a la radiación = 60*(int((Función de patrón de antena dipolo)^2*sin(theta)*x,x,0,pi))

Potencia radiada promedio en el tiempo del dipolo de media onda

Vamos Tiempo Potencia Radiada Promedio = (((Amplitud de la corriente oscilante)^2)/2)*((0.609*Impedancia intrínseca del medio)/pi)

Polarización

Vamos Polarización = Susceptibilidad eléctrica*[Permitivity-vacuum]*Fuerza del campo eléctrico

Resistencia a la radiación del dipolo de media onda

Vamos Resistencia a la radiación del dipolo de media onda = (0.609*Impedancia intrínseca del medio)/pi

Directividad del dipolo de media onda

Vamos Directividad del dipolo de media onda = Densidad de potencia máxima/Densidad de potencia promedio

Campo eléctrico para dipolo hertziano

Vamos Componente de campo eléctrico = Impedancia intrínseca*Componente del campo magnético

Eficiencia de radiación de la antena

Vamos Eficiencia de radiación de la antena = Ganancia máxima/Directividad máxima

Energía promedio

Vamos Energía promedio = 1/2*Corriente sinusoidal^2*Resistencia a la radiación

Resistencia a la radiación de la antena

Vamos Resistencia a la radiación = 2*Energía promedio/Corriente sinusoidal^2

Densidad de potencia máxima del dipolo de media onda Fórmula

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