Calculadora Magnitud del vector de Poynting

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Radiación Electromagnética y Antenas

Fuerzas y materiales magnéticos

Ondas guiadas en la teoría de campos

✖La corriente dipolo es la corriente que fluye a través de una antena dipolo hertziana.ⓘ Corriente dipolo [I_d]			+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 distancia a la fuente representa la distancia desde el punto de observación hasta la fuente de la onda.ⓘ Distancia de origen [d]			+10% -10%
✖La Impedancia Intrínseca es una propiedad de un medio que representa la resistencia que ofrece a la propagación de ondas electromagnéticas.ⓘ Impedancia intrínseca [η]			+10% -10%
✖El ángulo polar es una coordenada en un sistema de coordenadas polares que mide el ángulo entre un punto y una dirección de referencia fija, normalmente el eje x positivo.ⓘ Ángulo polar [θ]			+10% -10%

✖El vector de Poynting es una cantidad vectorial que describe la densidad de flujo de energía direccional de un campo electromagnético.ⓘ Magnitud del vector de Poynting [S_r]

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Fórmula

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Magnitud del vector de Poynting

Fórmula

`"S"_{"r"} = 1/2*(("I"_{"d"}*"k"*"d")/(4*pi))^2*"η"*(sin("θ"))^2`

Ejemplo

`"11954.34W/m²"=1/2*(("23.4A"*"5"*"6.4m")/(4*pi))^2*"9.3Ω"*(sin("45rad"))^2`

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Magnitud del vector de Poynting Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Vector de puntería = 1/2*((Corriente dipolo*Número de onda*Distancia de origen)/(4*pi))^2*Impedancia intrínseca*(sin(Ángulo polar))^2
S_r = 1/2*((I_d*k*d)/(4*pi))^2*η*(sin(θ))^2
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 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)

Variables utilizadas

Vector de puntería - (Medido en vatio por metro cuadrado) - El vector de Poynting es una cantidad vectorial que describe la densidad de flujo de energía direccional de un campo electromagnético.
Corriente dipolo - (Medido en Amperio) - La corriente dipolo es la corriente que fluye a través de una antena dipolo hertziana.
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.
Distancia de origen - (Medido en Metro) - La distancia a la fuente representa la distancia desde el punto de observación hasta la fuente de la onda.
Impedancia intrínseca - (Medido en Ohm) - La Impedancia Intrínseca es una propiedad de un medio que representa la resistencia que ofrece a la propagación de ondas electromagnéticas.
Ángulo polar - (Medido en Radián) - El ángulo polar es una coordenada en un sistema de coordenadas polares que mide el ángulo entre un punto y una dirección de referencia fija, normalmente el eje x positivo.

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

Corriente dipolo: 23.4 Amperio --> 23.4 Amperio No se requiere conversión
Número de onda: 5 --> No se requiere conversión
Distancia de origen: 6.4 Metro --> 6.4 Metro No se requiere conversión
Impedancia intrínseca: 9.3 Ohm --> 9.3 Ohm No se requiere conversión
Ángulo polar: 45 Radián --> 45 Radián No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

S_r = 1/2*((I_d*k*d)/(4*pi))^2*η*(sin(θ))^2 --> 1/2*((23.4*5*6.4)/(4*pi))^2*9.3*(sin(45))^2

Evaluar ... ...

S_r = 11954.3382860445

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

11954.3382860445 vatio por metro cuadrado --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

11954.3382860445 ≈ 11954.34 vatio por metro cuadrado <-- Vector de puntería

(Cálculo completado en 00.020 segundos)

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Créditos

Creado por Santhosh Yadav

Facultad de Ingeniería Dayananda Sagar (DSCE), banglore

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

Verificada por Ritwik Tripathi

Instituto de Tecnología de Vellore (VIT Vellore), Vellore

¡Ritwik Tripathi ha verificado esta calculadora y 100+ 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

Magnitud del vector de Poynting Fórmula

Vector de puntería = 1/2*((Corriente dipolo*Número de onda*Distancia de origen)/(4*pi))^2*Impedancia intrínseca*(sin(Ángulo polar))^2
S_r = 1/2*((I_d*k*d)/(4*pi))^2*η*(sin(θ))^2

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