Calculadora Poder que cruza la superficie de la esfera

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Radiación Electromagnética y Antenas

Fuerzas y materiales magnéticos

Ondas guiadas en la teoría de campos

✖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%
✖El número de onda representa la frecuencia espacial de una onda, lo que significa cuántas veces se repite el patrón de onda dentro de una unidad de distancia específica.ⓘ Número de onda [k]			+10% -10%
✖La longitud de antena corta representa la longitud de la antena corta con una distribución de corriente uniforme.ⓘ Longitud de antena corta [L]			+10% -10%
✖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%
✖Theta es un ángulo que se puede definir como la figura formada por dos rayos que se encuentran en un punto final común.ⓘ theta [θ_em]			+10% -10%

✖Potencia cruzada en la superficie de la esfera Potencia promediada en el tiempo que cruza la superficie de una esfera centrada en la antena.ⓘ Poder que cruza la superficie de la esfera [P_sphere]

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Fórmula

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Poder que cruza la superficie de la esfera

Fórmula

`"P"_{"sphere"} = pi*(("I"_{"o"}*"k"*"L")/(4*pi))^2*"η"_{"hwd"}*(int(sin("θ"_{"em"})^3*x,x,0,pi))`

Ejemplo

`"39371.69W"=pi*(("5A"*"5"*"3.69m")/(4*pi))^2*"377Ω"*(int(sin("30°")^3*x,x,0,pi))`

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Poder que cruza la superficie de la esfera Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

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))
P_sphere = pi*((I_o*k*L)/(4*pi))^2*η_hwd*(int(sin(θ_em)^3*x,x,0,pi))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 2 Funciones, 6 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)
int - La integral definida se puede utilizar para calcular el área neta con signo, que es el área sobre el eje x menos el área debajo del eje x., int(expr, arg, from, to)

Variables utilizadas

Poder cruzado en la superficie de la esfera - (Medido en Vatio) - Potencia cruzada en la superficie de la esfera Potencia promediada en el tiempo que cruza la superficie de una esfera centrada en la antena.
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.
Número de onda - El número de onda representa la frecuencia espacial de una onda, lo que significa cuántas veces se repite el patrón de onda dentro de una unidad de distancia específica.
Longitud de antena corta - (Medido en Metro) - La longitud de antena corta representa la longitud de la antena corta con una distribución de corriente uniforme.
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.
theta - (Medido en Radián) - Theta es un ángulo que se puede definir como la figura formada por dos rayos que se encuentran en un punto final común.

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

Amplitud de la corriente oscilante: 5 Amperio --> 5 Amperio No se requiere conversión
Número de onda: 5 --> No se requiere conversión
Longitud de antena corta: 3.69 Metro --> 3.69 Metro No se requiere conversión
Impedancia intrínseca del medio: 377 Ohm --> 377 Ohm No se requiere conversión
theta: 30 Grado --> 0.5235987755982 Radián (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

P_sphere = pi*((I_o*k*L)/(4*pi))^2*η_hwd*(int(sin(θ_em)^3*x,x,0,pi)) --> pi*((5*5*3.69)/(4*pi))^2*377*(int(sin(0.5235987755982)^3*x,x,0,pi))

Evaluar ... ...

P_sphere = 39371.6854941775

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

39371.6854941775 Vatio --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

39371.6854941775 ≈ 39371.69 Vatio <-- Poder cruzado en la superficie de la esfera

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Vignesh Naidu

Instituto de Tecnología de Vellore (VIT), Vellore, Tamil Nadu

¡Vignesh Naidu ha creado esta calculadora y 25+ más calculadoras!

Verificada por Dipanjona Mallick

Instituto Tecnológico del Patrimonio (hitk), Calcuta

¡Dipanjona Mallick 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

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