Magnitude du vecteur de Poynting Calculatrice

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Rayonnement électromagnétique et antennes

Forces magnétiques et matériaux

Ondes guidées en théorie des champs

✖Le courant dipolaire est le courant circulant à travers une antenne dipolaire hertzienne.ⓘ Courant dipolaire [I_d]			+10% -10%
✖Le nombre d'onde représente la fréquence spatiale d'une onde, indiquant combien de fois le motif d'onde se répète dans une unité de distance spécifique.ⓘ Numéro d'onde [k]			+10% -10%
✖Source Distance représente la distance entre le point d’observation et la source de l’onde.ⓘ Distance source [d]			+10% -10%
✖L'impédance intrinsèque est une propriété d'un milieu qui représente la résistance qu'il offre à la propagation des ondes électromagnétiques.ⓘ Impédance intrinsèque [η]			+10% -10%
✖L'angle polaire est une coordonnée dans un système de coordonnées polaires qui mesure l'angle entre un point et une direction de référence fixe, généralement l'axe x positif.ⓘ Angle polaire [θ]			+10% -10%

✖Poynting Vector est une quantité vectorielle qui décrit la densité de flux d'énergie directionnelle d'un champ électromagnétique.ⓘ Magnitude du vecteur de Poynting [S_r]

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Formule

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Magnitude du vecteur de Poynting

Formule

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

Exemple

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

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Magnitude du vecteur de Poynting Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Vecteur Poynting = 1/2*((Courant dipolaire*Numéro d'onde*Distance source)/(4*pi))^2*Impédance intrinsèque*(sin(Angle polaire))^2
S_r = 1/2*((I_d*k*d)/(4*pi))^2*η*(sin(θ))^2
Cette formule utilise 1 Constantes, 1 Les fonctions, 6 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

Vecteur Poynting - (Mesuré en Watt par mètre carré) - Poynting Vector est une quantité vectorielle qui décrit la densité de flux d'énergie directionnelle d'un champ électromagnétique.
Courant dipolaire - (Mesuré en Ampère) - Le courant dipolaire est le courant circulant à travers une antenne dipolaire hertzienne.
Numéro d'onde - Le nombre d'onde représente la fréquence spatiale d'une onde, indiquant combien de fois le motif d'onde se répète dans une unité de distance spécifique.
Distance source - (Mesuré en Mètre) - Source Distance représente la distance entre le point d’observation et la source de l’onde.
Impédance intrinsèque - (Mesuré en Ohm) - L'impédance intrinsèque est une propriété d'un milieu qui représente la résistance qu'il offre à la propagation des ondes électromagnétiques.
Angle polaire - (Mesuré en Radian) - L'angle polaire est une coordonnée dans un système de coordonnées polaires qui mesure l'angle entre un point et une direction de référence fixe, généralement l'axe x positif.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Courant dipolaire: 23.4 Ampère --> 23.4 Ampère Aucune conversion requise
Numéro d'onde: 5 --> Aucune conversion requise
Distance source: 6.4 Mètre --> 6.4 Mètre Aucune conversion requise
Impédance intrinsèque: 9.3 Ohm --> 9.3 Ohm Aucune conversion requise
Angle polaire: 45 Radian --> 45 Radian Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

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

Évaluer ... ...

S_r = 11954.3382860445

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

11954.3382860445 Watt par mètre carré --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

11954.3382860445 ≈ 11954.34 Watt par mètre carré <-- Vecteur Poynting

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Santhosh Yadav

Collège d'ingénierie Dayananda Sagar (DSCE), Banglore

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

Vérifié par Ritwik Tripathi

Institut de technologie de Vellore (VIT Velloré), Vellore

Ritwik Tripathi a validé cette calculatrice et 100+ 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

Magnitude du vecteur de Poynting Formule

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

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