Densidade máxima de potência do dipolo de meia onda Calculadora

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Radiação Eletromagnética e Antenas

Forças Magnéticas e Materiais

Ondas Guiadas na Teoria de Campo

✖A Impedância Intrínseca do Meio, refere-se à impedância característica de um material através do qual as ondas eletromagnéticas se propagam.ⓘ Impedância Intrínseca do Meio [η_hwd]			+10% -10%
✖A amplitude da corrente oscilante refere-se à magnitude ou intensidade máxima da corrente elétrica alternada à medida que ela varia ao longo do tempo.ⓘ Amplitude da corrente oscilante [I_o]			+10% -10%
✖A distância radial da antena refere-se à distância medida radialmente para fora do centro da estrutura da antena.ⓘ Distância radial da antena [r_hwd]			+10% -10%
✖A frequência angular do dipolo de meia onda refere-se à taxa na qual o dipolo oscila para frente e para trás em um campo eletromagnético.ⓘ Frequência Angular do Dipolo de Meia Onda [W_hwd]			+10% -10%
✖O tempo é uma dimensão na qual os eventos ocorrem em sucessão, permitindo a medição da duração entre esses eventos.ⓘ Tempo [t]			+10% -10%
✖O Comprimento da Antena refere-se ao tamanho físico do elemento condutor que compõe a estrutura da antena.ⓘ Comprimento da Antena [L_hwd]			+10% -10%

✖Densidade Máxima de Potência refere-se à maior quantidade de potência por unidade de área que está presente em uma determinada região do espaço.ⓘ Densidade máxima de potência do dipolo de meia onda [[P]_max]

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Fórmula

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Densidade máxima de potência do dipolo de meia onda

Fórmula

`"[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`

Exemplo

`"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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Densidade máxima de potência do dipolo de meia onda Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Densidade Máxima de Potência = (Impedância Intrínseca do Meio*Amplitude da corrente oscilante^2)/(4*pi^2*Distância radial da antena^2)*sin((((Frequência Angular do Dipolo de Meia Onda*Tempo)-(pi/Comprimento da Antena)*Distância radial da antena))*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
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funções, 7 Variáveis

Constantes Usadas

pi - Constante de Arquimedes Valor considerado como 3.14159265358979323846264338327950288

Funções usadas

sin - O seno é uma função trigonométrica que descreve a razão entre o comprimento do lado oposto de um triângulo retângulo e o comprimento da hipotenusa., sin(Angle)

Variáveis Usadas

Densidade Máxima de Potência - (Medido em Watt por metro cúbico) - Densidade Máxima de Potência refere-se à maior quantidade de potência por unidade de área que está presente em uma determinada região do espaço.
Impedância Intrínseca do Meio - (Medido em Ohm) - A Impedância Intrínseca do Meio, refere-se à impedância característica de um material através do qual as ondas eletromagnéticas se propagam.
Amplitude da corrente oscilante - (Medido em Ampere) - A amplitude da corrente oscilante refere-se à magnitude ou intensidade máxima da corrente elétrica alternada à medida que ela varia ao longo do tempo.
Distância radial da antena - (Medido em Metro) - A distância radial da antena refere-se à distância medida radialmente para fora do centro da estrutura da antena.
Frequência Angular do Dipolo de Meia Onda - (Medido em Radiano por Segundo) - A frequência angular do dipolo de meia onda refere-se à taxa na qual o dipolo oscila para frente e para trás em um campo eletromagnético.
Tempo - (Medido em Segundo) - O tempo é uma dimensão na qual os eventos ocorrem em sucessão, permitindo a medição da duração entre esses eventos.
Comprimento da Antena - (Medido em Metro) - O Comprimento da Antena refere-se ao tamanho físico do elemento condutor que compõe a estrutura da antena.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Impedância Intrínseca do Meio: 377 Ohm --> 377 Ohm Nenhuma conversão necessária
Amplitude da corrente oscilante: 5 Ampere --> 5 Ampere Nenhuma conversão necessária
Distância radial da antena: 0.5 Metro --> 0.5 Metro Nenhuma conversão necessária
Frequência Angular do Dipolo de Meia Onda: 62800000 Radiano por Segundo --> 62800000 Radiano por Segundo Nenhuma conversão necessária
Tempo: 0.001 Segundo --> 0.001 Segundo Nenhuma conversão necessária
Comprimento da Antena: 2 Metro --> 2 Metro Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

[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

Avaliando ... ...

[P]_max = 120.25884547098

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

120.25884547098 Watt por metro cúbico --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

120.25884547098 ≈ 120.2588 Watt por metro cúbico <-- Densidade Máxima de Potência

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Souradeep Dey

Instituto Nacional de Tecnologia Agartala (NITA), Agartalá, Tripura

Souradeep Dey criou esta calculadora e mais 25+ calculadoras!

Verificado por Santosh Yadav

Faculdade de Engenharia Dayananda Sagar (DSCE), Banglore

Santosh Yadav verificou esta calculadora e mais 50+ calculadoras!

< 17 Radiação Eletromagnética e Antenas Calculadoras

Campo Magnético para Dipolo Hertziano

Vai Componente de campo magnético = (1/Distância dipolo)^2*(cos(2*pi*Distância dipolo/Comprimento de onda do dipolo)+2*pi*Distância dipolo/Comprimento de onda do dipolo*sin(2*pi*Distância dipolo/Comprimento de onda do dipolo))

Densidade média de potência do dipolo de meia onda

Vai Densidade Média de Potência = (0.609*Impedância Intrínseca do Meio*Amplitude da corrente oscilante^2)/(4*pi^2*Distância radial da antena^2)*sin((((Frequência Angular do Dipolo de Meia Onda*Tempo)-(pi/Comprimento da Antena)*Distância radial da antena))*pi/180)^2

Densidade máxima de potência do dipolo de meia onda

Vai Densidade Máxima de Potência = (Impedância Intrínseca do Meio*Amplitude da corrente oscilante^2)/(4*pi^2*Distância radial da antena^2)*sin((((Frequência Angular do Dipolo de Meia Onda*Tempo)-(pi/Comprimento da Antena)*Distância radial da antena))*pi/180)^2

Potência irradiada por dipolo de meia onda

Vai Potência irradiada por dipolo de meia onda = ((0.609*Impedância Intrínseca do Meio*(Amplitude da corrente oscilante)^2)/pi)*sin(((Frequência Angular do Dipolo de Meia Onda*Tempo)-((pi/Comprimento da Antena)*Distância radial da antena))*pi/180)^2

Poder que atravessa a superfície da esfera

Vai Poder cruzado na superfície da esfera = pi*((Amplitude da corrente oscilante*Número de onda*Comprimento curto da antena)/(4*pi))^2*Impedância Intrínseca do Meio*(int(sin(Teta)^3*x,x,0,pi))

Campo elétrico devido a N cargas pontuais

Vai Campo elétrico devido a N cargas pontuais = sum(x,1,Número de cobranças pontuais,(Carregar)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*(Distância do campo elétrico-Distância de carga)^2))

Magnitude vetorial de Poynting

Vai Vetor de Poynting = 1/2*((Corrente dipolo*Número de onda*Distância da Fonte)/(4*pi))^2*Impedância Intrínseca*(sin(Ângulo Polar))^2

Potência Irradiada Total no Espaço Livre

Vai Potência Irradiada Total no Espaço Livre = 30*Amplitude da corrente oscilante^2*int((Função de padrão de antena dipolo)^2*sin(Teta)*x,x,0,pi)

Resistência Irradiada

Vai Resistência à radiação = 60*(int((Função de padrão de antena dipolo)^2*sin(Teta)*x,x,0,pi))

Potência média irradiada no tempo do dipolo de meia onda

Vai Potência irradiada média de tempo = (((Amplitude da corrente oscilante)^2)/2)*((0.609*Impedância Intrínseca do Meio)/pi)

Polarização

Vai Polarização = Suscetibilidade Elétrica*[Permitivity-vacuum]*Força do Campo Elétrico

Diretividade do dipolo de meia onda

Vai Diretividade do dipolo de meia onda = Densidade Máxima de Potência/Densidade Média de Potência

Resistência à radiação do dipolo de meia onda

Vai Resistência à radiação do dipolo de meia onda = (0.609*Impedância Intrínseca do Meio)/pi

Campo Elétrico para Dipolo Hertziano

Vai Componente de campo elétrico = Impedância Intrínseca*Componente de campo magnético

Eficiência de radiação da antena

Vai Eficiência de radiação da antena = Ganho Máximo/Diretividade Máxima

Potencia média

Vai Potencia média = 1/2*Corrente Senoidal^2*Resistência à radiação

Resistência à radiação da antena

Vai Resistência à radiação = 2*Potencia média/Corrente Senoidal^2

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