Calculadora Potencia total radiada en el espacio libre

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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%
✖La función de patrón de antena dipolo describe la variación de la intensidad del campo eléctrico en el plano que contiene su campo eléctrico y la dirección máxima de radiación en el plano E.ⓘ Función de patrón de antena dipolo [F]			+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%

✖La potencia total radiada en el espacio libre es la cantidad total de potencia de onda electromagnética emitida por una antena.ⓘ Potencia total radiada en el espacio libre [P_R]

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Fórmula

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Potencia total radiada en el espacio libre

Fórmula

`"P"_{"R"} = 30*"I"_{"o"}^2*int(("F")^2*sin("θ"_{"em"})*x,x,0,pi)`

Ejemplo

`"83.80005W"=30*("5A")^2*int(("0.2128")^2*sin("30°")*x,x,0,pi)`

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Potencia total radiada en el espacio libre Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

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)
P_R = 30*I_o^2*int((F)^2*sin(θ_em)*x,x,0,pi)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 2 Funciones, 4 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

Potencia total radiada en el espacio libre - (Medido en Vatio) - La potencia total radiada en el espacio libre es la cantidad total de potencia de onda electromagnética emitida por una 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.
Función de patrón de antena dipolo - La función de patrón de antena dipolo describe la variación de la intensidad del campo eléctrico en el plano que contiene su campo eléctrico y la dirección máxima de radiación en el plano E.
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
Función de patrón de antena dipolo: 0.2128 --> 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_R = 30*I_o^2*int((F)^2*sin(θ_em)*x,x,0,pi) --> 30*5^2*int((0.2128)^2*sin(0.5235987755982)*x,x,0,pi)

Evaluar ... ...

P_R = 83.8000474804174

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

83.8000474804174 Vatio --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

83.8000474804174 ≈ 83.80005 Vatio <-- Potencia total radiada en el espacio libre

(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

Potencia total radiada en el espacio libre Fórmula

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)
P_R = 30*I_o^2*int((F)^2*sin(θ_em)*x,x,0,pi)

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