Densité de puissance maximale du dipôle demi-onde Calculatrice

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Rayonnement électromagnétique et antennes

Forces magnétiques et matériaux

Ondes guidées en théorie des champs

✖L'impédance intrinsèque du milieu fait référence à l'impédance caractéristique d'un matériau à travers lequel les ondes électromagnétiques se propagent.ⓘ Impédance intrinsèque du milieu [η_hwd]			+10% -10%
✖L'amplitude du courant oscillant fait référence à l'amplitude ou à la force maximale du courant électrique alternatif lorsqu'elle varie dans le temps.ⓘ Amplitude du courant oscillant [I_o]			+10% -10%
✖La distance radiale depuis l'antenne fait référence à la distance mesurée radialement vers l'extérieur à partir du centre de la structure de l'antenne.ⓘ Distance radiale de l'antenne [r_hwd]			+10% -10%
✖La fréquence angulaire du dipôle demi-onde fait référence à la vitesse à laquelle le dipôle oscille d'avant en arrière dans un champ électromagnétique.ⓘ Fréquence angulaire du dipôle demi-onde [W_hwd]			+10% -10%
✖Le temps est une dimension dans laquelle les événements se succèdent, permettant de mesurer les durées entre ces événements.ⓘ Temps [t]			+10% -10%
✖La longueur de l'antenne fait référence à la taille physique de l'élément conducteur qui constitue la structure de l'antenne.ⓘ Longueur de l'antenne [L_hwd]			+10% -10%

✖La densité de puissance maximale fait référence à la quantité de puissance la plus élevée par unité de surface présente dans une région donnée de l’espace.ⓘ Densité de puissance maximale du dipôle demi-onde [[P]_max]

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Formule

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Densité de puissance maximale du dipôle demi-onde

Formule

`"[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`

Exemple

`"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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Densité de puissance maximale du dipôle demi-onde Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Densité de puissance maximale = (Impédance intrinsèque du milieu*Amplitude du courant oscillant^2)/(4*pi^2*Distance radiale de l'antenne^2)*sin((((Fréquence angulaire du dipôle demi-onde*Temps)-(pi/Longueur de l'antenne)*Distance radiale de l'antenne))*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
Cette formule utilise 1 Constantes, 1 Les fonctions, 7 Variables

Constantes utilisées

pi - Constante d'Archimède Valeur prise comme 3.14159265358979323846264338327950288

Fonctions utilisées

sin - Le sinus est une fonction trigonométrique qui décrit le rapport entre la longueur du côté opposé d'un triangle rectangle et la longueur de l'hypoténuse., sin(Angle)

Variables utilisées

Densité de puissance maximale - (Mesuré en Watt par mètre cube) - La densité de puissance maximale fait référence à la quantité de puissance la plus élevée par unité de surface présente dans une région donnée de l’espace.
Impédance intrinsèque du milieu - (Mesuré en Ohm) - L'impédance intrinsèque du milieu fait référence à l'impédance caractéristique d'un matériau à travers lequel les ondes électromagnétiques se propagent.
Amplitude du courant oscillant - (Mesuré en Ampère) - L'amplitude du courant oscillant fait référence à l'amplitude ou à la force maximale du courant électrique alternatif lorsqu'elle varie dans le temps.
Distance radiale de l'antenne - (Mesuré en Mètre) - La distance radiale depuis l'antenne fait référence à la distance mesurée radialement vers l'extérieur à partir du centre de la structure de l'antenne.
Fréquence angulaire du dipôle demi-onde - (Mesuré en Radian par seconde) - La fréquence angulaire du dipôle demi-onde fait référence à la vitesse à laquelle le dipôle oscille d'avant en arrière dans un champ électromagnétique.
Temps - (Mesuré en Deuxième) - Le temps est une dimension dans laquelle les événements se succèdent, permettant de mesurer les durées entre ces événements.
Longueur de l'antenne - (Mesuré en Mètre) - La longueur de l'antenne fait référence à la taille physique de l'élément conducteur qui constitue la structure de l'antenne.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Impédance intrinsèque du milieu: 377 Ohm --> 377 Ohm Aucune conversion requise
Amplitude du courant oscillant: 5 Ampère --> 5 Ampère Aucune conversion requise
Distance radiale de l'antenne: 0.5 Mètre --> 0.5 Mètre Aucune conversion requise
Fréquence angulaire du dipôle demi-onde: 62800000 Radian par seconde --> 62800000 Radian par seconde Aucune conversion requise
Temps: 0.001 Deuxième --> 0.001 Deuxième Aucune conversion requise
Longueur de l'antenne: 2 Mètre --> 2 Mètre Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

[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

Évaluer ... ...

[P]_max = 120.25884547098

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

120.25884547098 Watt par mètre cube --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

120.25884547098 ≈ 120.2588 Watt par mètre cube <-- Densité de puissance maximale

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Souradeep Dey

Institut national de technologie Agartala (NITA), Agartala, Tripura

Souradeep Dey a créé cette calculatrice et 25+ autres calculatrices!

Vérifié par Santhosh Yadav

Collège d'ingénierie Dayananda Sagar (DSCE), Banglore

Santhosh Yadav a validé cette calculatrice et 50+ autres calculatrices!

< 17 Rayonnement électromagnétique et antennes Calculatrices

Champ magnétique pour le dipôle hertzien

Aller Composant de champ magnétique = (1/Distance dipolaire)^2*(cos(2*pi*Distance dipolaire/Longueur d'onde du dipôle)+2*pi*Distance dipolaire/Longueur d'onde du dipôle*sin(2*pi*Distance dipolaire/Longueur d'onde du dipôle))

Densité de puissance moyenne du dipôle demi-onde

Aller Densité de puissance moyenne = (0.609*Impédance intrinsèque du milieu*Amplitude du courant oscillant^2)/(4*pi^2*Distance radiale de l'antenne^2)*sin((((Fréquence angulaire du dipôle demi-onde*Temps)-(pi/Longueur de l'antenne)*Distance radiale de l'antenne))*pi/180)^2

Densité de puissance maximale du dipôle demi-onde

Aller Densité de puissance maximale = (Impédance intrinsèque du milieu*Amplitude du courant oscillant^2)/(4*pi^2*Distance radiale de l'antenne^2)*sin((((Fréquence angulaire du dipôle demi-onde*Temps)-(pi/Longueur de l'antenne)*Distance radiale de l'antenne))*pi/180)^2

Puissance rayonnée par un dipôle demi-onde

Aller Puissance rayonnée par un dipôle demi-onde = ((0.609*Impédance intrinsèque du milieu*(Amplitude du courant oscillant)^2)/pi)*sin(((Fréquence angulaire du dipôle demi-onde*Temps)-((pi/Longueur de l'antenne)*Distance radiale de l'antenne))*pi/180)^2

Pouvoir qui traverse la surface de la sphère

Aller Pouvoir croisé à la surface de la sphère = pi*((Amplitude du courant oscillant*Numéro d'onde*Longueur d'antenne courte)/(4*pi))^2*Impédance intrinsèque du milieu*(int(sin(Thêta)^3*x,x,0,pi))

Champ électrique dû aux charges de points N

Aller Champ électrique dû aux charges de points N = sum(x,1,Nombre de frais ponctuels,(Charge)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*(Distance du champ électrique-Distance de Chargement)^2))

Magnitude du vecteur de Poynting

Aller Vecteur Poynting = 1/2*((Courant dipolaire*Numéro d'onde*Distance source)/(4*pi))^2*Impédance intrinsèque*(sin(Angle polaire))^2

Puissance totale rayonnée dans l'espace libre

Aller Puissance totale rayonnée dans l'espace libre = 30*Amplitude du courant oscillant^2*int((Fonction de modèle d'antenne dipôle)^2*sin(Thêta)*x,x,0,pi)

Résistance rayonnée

Aller Résistance aux radiations = 60*(int((Fonction de modèle d'antenne dipôle)^2*sin(Thêta)*x,x,0,pi))

Puissance rayonnée moyenne dans le temps du dipôle demi-onde

Aller Puissance rayonnée moyenne dans le temps = (((Amplitude du courant oscillant)^2)/2)*((0.609*Impédance intrinsèque du milieu)/pi)

Polarisation

Aller Polarisation = Susceptibilité électrique*[Permitivity-vacuum]*Intensité du champ électrique

Résistance aux radiations du dipôle demi-onde

Aller Résistance aux radiations du dipôle demi-onde = (0.609*Impédance intrinsèque du milieu)/pi

Directivité du dipôle demi-onde

Aller Directivité du dipôle demi-onde = Densité de puissance maximale/Densité de puissance moyenne

Champ électrique pour le dipôle hertzien

Aller Composant de champ électrique = Impédance intrinsèque*Composant de champ magnétique

Efficacité de rayonnement de l'antenne

Aller Efficacité de rayonnement de l'antenne = Gain maximal/Directivité maximale

Puissance moyenne

Aller Puissance moyenne = 1/2*Courant sinusoïdal^2*Résistance aux radiations

Résistance aux radiations de l'antenne

Aller Résistance aux radiations = 2*Puissance moyenne/Courant sinusoïdal^2

Densité de puissance maximale du dipôle demi-onde Formule

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