Densità di potenza massima del dipolo a semionda calcolatrice

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Radiazione elettromagnetica e antenne

Forze magnetiche e materiali

Onde guidate nella teoria dei campi

✖L'impedenza intrinseca del mezzo si riferisce all'impedenza caratteristica di un materiale attraverso il quale si propagano le onde elettromagnetiche.ⓘ Impedenza intrinseca del mezzo [η_hwd]			+10% -10%
✖L'ampiezza della corrente oscillante si riferisce alla grandezza o intensità massima della corrente elettrica alternata che varia nel tempo.ⓘ Ampiezza della corrente oscillante [I_o]			+10% -10%
✖La distanza radiale dall'antenna si riferisce alla distanza misurata radialmente verso l'esterno dal centro della struttura dell'antenna.ⓘ Distanza radiale dall'antenna [r_hwd]			+10% -10%
✖La frequenza angolare del dipolo a mezza onda si riferisce alla velocità con cui il dipolo oscilla avanti e indietro in un campo elettromagnetico.ⓘ Frequenza angolare del dipolo a semionda [W_hwd]			+10% -10%
✖Il tempo è una dimensione in cui gli eventi si verificano in successione, consentendo la misurazione della durata tra tali eventi.ⓘ Tempo [t]			+10% -10%
✖La lunghezza dell'antenna si riferisce alla dimensione fisica dell'elemento conduttivo che costituisce la struttura dell'antenna.ⓘ Lunghezza dell'antenna [L_hwd]			+10% -10%

✖La densità massima di potenza si riferisce alla quantità massima di potenza per unità di area presente in una determinata regione di spazio.ⓘ Densità di potenza massima del dipolo a semionda [[P]_max]

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Formula

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Densità di potenza massima del dipolo a semionda

Formula

`"[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`

Esempio

`"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`

Calcolatrice

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Densità di potenza massima del dipolo a semionda Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Massima densità di potenza = (Impedenza intrinseca del mezzo*Ampiezza della corrente oscillante^2)/(4*pi^2*Distanza radiale dall'antenna^2)*sin((((Frequenza angolare del dipolo a semionda*Tempo)-(pi/Lunghezza dell'antenna)*Distanza radiale dall'antenna))*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
Questa formula utilizza 1 Costanti, 1 Funzioni, 7 Variabili

Costanti utilizzate

pi - Costante di Archimede Valore preso come 3.14159265358979323846264338327950288

Funzioni utilizzate

sin - Il seno è una funzione trigonometrica che descrive il rapporto tra la lunghezza del lato opposto di un triangolo rettangolo e la lunghezza dell'ipotenusa., sin(Angle)

Variabili utilizzate

Massima densità di potenza - (Misurato in Watt per metro cubo) - La densità massima di potenza si riferisce alla quantità massima di potenza per unità di area presente in una determinata regione di spazio.
Impedenza intrinseca del mezzo - (Misurato in Ohm) - L'impedenza intrinseca del mezzo si riferisce all'impedenza caratteristica di un materiale attraverso il quale si propagano le onde elettromagnetiche.
Ampiezza della corrente oscillante - (Misurato in Ampere) - L'ampiezza della corrente oscillante si riferisce alla grandezza o intensità massima della corrente elettrica alternata che varia nel tempo.
Distanza radiale dall'antenna - (Misurato in metro) - La distanza radiale dall'antenna si riferisce alla distanza misurata radialmente verso l'esterno dal centro della struttura dell'antenna.
Frequenza angolare del dipolo a semionda - (Misurato in Radiante al secondo) - La frequenza angolare del dipolo a mezza onda si riferisce alla velocità con cui il dipolo oscilla avanti e indietro in un campo elettromagnetico.
Tempo - (Misurato in Secondo) - Il tempo è una dimensione in cui gli eventi si verificano in successione, consentendo la misurazione della durata tra tali eventi.
Lunghezza dell'antenna - (Misurato in metro) - La lunghezza dell'antenna si riferisce alla dimensione fisica dell'elemento conduttivo che costituisce la struttura dell'antenna.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Impedenza intrinseca del mezzo: 377 Ohm --> 377 Ohm Nessuna conversione richiesta
Ampiezza della corrente oscillante: 5 Ampere --> 5 Ampere Nessuna conversione richiesta
Distanza radiale dall'antenna: 0.5 metro --> 0.5 metro Nessuna conversione richiesta
Frequenza angolare del dipolo a semionda: 62800000 Radiante al secondo --> 62800000 Radiante al secondo Nessuna conversione richiesta
Tempo: 0.001 Secondo --> 0.001 Secondo Nessuna conversione richiesta
Lunghezza dell'antenna: 2 metro --> 2 metro Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

[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

Valutare ... ...

[P]_max = 120.25884547098

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

120.25884547098 Watt per metro cubo --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

120.25884547098 ≈ 120.2588 Watt per metro cubo <-- Massima densità di potenza

(Calcolo completato in 00.004 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Souradeep Dey

Istituto Nazionale di Tecnologia Agartala (NITA), Agartala, Tripura

Souradeep Dey ha creato questa calcolatrice e altre 25+ altre calcolatrici!

Verificato da Santhosh Yadav

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Banglore

Santhosh Yadav ha verificato questa calcolatrice e altre 50+ altre calcolatrici!

< 17 Radiazione elettromagnetica e antenne Calcolatrici

Campo magnetico per dipolo hertziano

Partire Componente del campo magnetico = (1/Distanza dipolo)^2*(cos(2*pi*Distanza dipolo/Lunghezza d'onda del dipolo)+2*pi*Distanza dipolo/Lunghezza d'onda del dipolo*sin(2*pi*Distanza dipolo/Lunghezza d'onda del dipolo))

Densità di potenza media del dipolo a semionda

Partire Densità di potenza media = (0.609*Impedenza intrinseca del mezzo*Ampiezza della corrente oscillante^2)/(4*pi^2*Distanza radiale dall'antenna^2)*sin((((Frequenza angolare del dipolo a semionda*Tempo)-(pi/Lunghezza dell'antenna)*Distanza radiale dall'antenna))*pi/180)^2

Densità di potenza massima del dipolo a semionda

Partire Massima densità di potenza = (Impedenza intrinseca del mezzo*Ampiezza della corrente oscillante^2)/(4*pi^2*Distanza radiale dall'antenna^2)*sin((((Frequenza angolare del dipolo a semionda*Tempo)-(pi/Lunghezza dell'antenna)*Distanza radiale dall'antenna))*pi/180)^2

Potenza irradiata dal dipolo a semionda

Partire Potenza irradiata dal dipolo a semionda = ((0.609*Impedenza intrinseca del mezzo*(Ampiezza della corrente oscillante)^2)/pi)*sin(((Frequenza angolare del dipolo a semionda*Tempo)-((pi/Lunghezza dell'antenna)*Distanza radiale dall'antenna))*pi/180)^2

Potenza che attraversa la superficie della sfera

Partire Potere incrociato sulla superficie della sfera = pi*((Ampiezza della corrente oscillante*Numero d'onda*Lunghezza dell'antenna ridotta)/(4*pi))^2*Impedenza intrinseca del mezzo*(int(sin(Theta)^3*x,x,0,pi))

Campo elettrico dovuto a N cariche puntiformi

Partire Campo elettrico dovuto a N cariche puntiformi = sum(x,1,Numero di addebiti puntuali,(Carica)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*(Distanza dal campo elettrico-Distanza di carica)^2))

Magnitudo del vettore di Poynting

Partire Vettore di puntamento = 1/2*((Corrente di dipolo*Numero d'onda*Distanza dalla sorgente)/(4*pi))^2*Impedenza intrinseca*(sin(Angolo polare))^2

Potenza irradiata totale nello spazio libero

Partire Potenza irradiata totale nello spazio libero = 30*Ampiezza della corrente oscillante^2*int((Funzione modello antenna dipolare)^2*sin(Theta)*x,x,0,pi)

Resistenza irradiata

Partire Resistenza alle radiazioni = 60*(int((Funzione modello antenna dipolare)^2*sin(Theta)*x,x,0,pi))

Potenza irradiata media nel tempo del dipolo a semionda

Partire Potenza irradiata media nel tempo = (((Ampiezza della corrente oscillante)^2)/2)*((0.609*Impedenza intrinseca del mezzo)/pi)

Polarizzazione

Partire Polarizzazione = Suscettibilità elettrica*[Permitivity-vacuum]*Intensità del campo elettrico

Resistenza alle radiazioni del dipolo a semionda

Partire Resistenza alle radiazioni del dipolo a semionda = (0.609*Impedenza intrinseca del mezzo)/pi

Direttività del dipolo a semionda

Partire Direttività del dipolo a semionda = Massima densità di potenza/Densità di potenza media

Campo elettrico per dipolo hertziano

Partire Componente del campo elettrico = Impedenza intrinseca*Componente del campo magnetico

Efficienza della radiazione dell'antenna

Partire Efficienza della radiazione dell'antenna = Guadagno massimo/Massima direttività

Potenza media

Partire Potenza media = 1/2*Corrente sinusoidale^2*Resistenza alle radiazioni

Resistenza alle radiazioni dell'antenna

Partire Resistenza alle radiazioni = 2*Potenza media/Corrente sinusoidale^2

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