Potenza che attraversa la superficie della sfera calcolatrice

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Radiazione elettromagnetica e antenne

Forze magnetiche e materiali

Onde guidate nella teoria dei campi

✖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%
✖Il numero d'onda rappresenta la frequenza spaziale di un'onda, indicando quante volte il modello d'onda si ripete entro una distanza unitaria specifica.ⓘ Numero d'onda [k]			+10% -10%
✖La lunghezza dell'antenna corta rappresenta la lunghezza dell'antenna corta con una distribuzione di corrente uniforme.ⓘ Lunghezza dell'antenna ridotta [L]			+10% -10%
✖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%
✖Theta è un angolo che può essere definito come la figura formata da due raggi che si incontrano in un punto finale comune.ⓘ Theta [θ_em]			+10% -10%

✖Potenza attraversata dalla sfera Potenza media nel tempo della superficie che attraversa la superficie di una sfera centrata sull'antenna.ⓘ Potenza che attraversa la superficie della sfera [P_sphere]

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Formula

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Potenza che attraversa la superficie della sfera

Formula

`"P"_{"sphere"} = pi*(("I"_{"o"}*"k"*"L")/(4*pi))^2*"η"_{"hwd"}*(int(sin("θ"_{"em"})^3*x,x,0,pi))`

Esempio

`"39371.69W"=pi*(("5A"*"5"*"3.69m")/(4*pi))^2*"377Ω"*(int(sin("30°")^3*x,x,0,pi))`

Calcolatrice

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Potenza che attraversa la superficie della sfera Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

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))
P_sphere = pi*((I_o*k*L)/(4*pi))^2*η_hwd*(int(sin(θ_em)^3*x,x,0,pi))
Questa formula utilizza 1 Costanti, 2 Funzioni, 6 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)
int - L'integrale definito può essere utilizzato per calcolare l'area netta con segno, ovvero l'area sopra l'asse x meno l'area sotto l'asse x., int(expr, arg, from, to)

Variabili utilizzate

Potere incrociato sulla superficie della sfera - (Misurato in Watt) - Potenza attraversata dalla sfera Potenza media nel tempo della superficie che attraversa la superficie di una sfera centrata sull'antenna.
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.
Numero d'onda - Il numero d'onda rappresenta la frequenza spaziale di un'onda, indicando quante volte il modello d'onda si ripete entro una distanza unitaria specifica.
Lunghezza dell'antenna ridotta - (Misurato in metro) - La lunghezza dell'antenna corta rappresenta la lunghezza dell'antenna corta con una distribuzione di corrente uniforme.
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.
Theta - (Misurato in Radiante) - Theta è un angolo che può essere definito come la figura formata da due raggi che si incontrano in un punto finale comune.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Ampiezza della corrente oscillante: 5 Ampere --> 5 Ampere Nessuna conversione richiesta
Numero d'onda: 5 --> Nessuna conversione richiesta
Lunghezza dell'antenna ridotta: 3.69 metro --> 3.69 metro Nessuna conversione richiesta
Impedenza intrinseca del mezzo: 377 Ohm --> 377 Ohm Nessuna conversione richiesta
Theta: 30 Grado --> 0.5235987755982 Radiante (Controlla la conversione qui)

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

P_sphere = pi*((I_o*k*L)/(4*pi))^2*η_hwd*(int(sin(θ_em)^3*x,x,0,pi)) --> pi*((5*5*3.69)/(4*pi))^2*377*(int(sin(0.5235987755982)^3*x,x,0,pi))

Valutare ... ...

P_sphere = 39371.6854941775

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

39371.6854941775 Watt --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

39371.6854941775 ≈ 39371.69 Watt <-- Potere incrociato sulla superficie della sfera

(Calcolo completato in 00.004 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Vignesh Naidu

Vellore Istituto di Tecnologia (VIT), Vellore, Tamil Nadu

Vignesh Naidu ha creato questa calcolatrice e altre 25+ altre calcolatrici!

Verificato da Dipanjona Mallick

Heritage Institute of Technology (COLPO), Calcutta

Dipanjona Mallick 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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