Poder que atravessa a superfície da esfera Calculadora

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Radiação Eletromagnética e Antenas

Forças Magnéticas e Materiais

Ondas Guiadas na Teoria de Campo

✖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%
✖O número de onda representa a frequência espacial de uma onda, significando quantas vezes o padrão de onda se repete dentro de uma unidade de distância específica.ⓘ Número de onda [k]			+10% -10%
✖O comprimento curto da antena representa o comprimento da antena curta com uma distribuição de corrente uniforme.ⓘ Comprimento curto da antena [L]			+10% -10%
✖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%
✖Teta é um ângulo que pode ser definido como a figura formada por dois raios que se encontram em um ponto final comum.ⓘ Teta [θ_em]			+10% -10%

✖Potência Cruzada na Superfície da Esfera Potência média no tempo que atravessa a superfície de uma esfera centrada na antena.ⓘ Poder que atravessa a superfície da esfera [P_sphere]

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Fórmula

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Poder que atravessa a superfície da esfera

Fórmula

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

Exemplo

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

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Poder que atravessa a superfície da esfera Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

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))
P_sphere = pi*((I_o*k*L)/(4*pi))^2*η_hwd*(int(sin(θ_em)^3*x,x,0,pi))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 2 Funções, 6 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)
int - A integral definida pode ser usada para calcular a área líquida sinalizada, que é a área acima do eixo x menos a área abaixo do eixo x., int(expr, arg, from, to)

Variáveis Usadas

Poder cruzado na superfície da esfera - (Medido em Watt) - Potência Cruzada na Superfície da Esfera Potência média no tempo que atravessa a superfície de uma esfera centrada na antena.
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.
Número de onda - O número de onda representa a frequência espacial de uma onda, significando quantas vezes o padrão de onda se repete dentro de uma unidade de distância específica.
Comprimento curto da antena - (Medido em Metro) - O comprimento curto da antena representa o comprimento da antena curta com uma distribuição de corrente uniforme.
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.
Teta - (Medido em Radiano) - Teta é um ângulo que pode ser definido como a figura formada por dois raios que se encontram em um ponto final comum.

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

Amplitude da corrente oscilante: 5 Ampere --> 5 Ampere Nenhuma conversão necessária
Número de onda: 5 --> Nenhuma conversão necessária
Comprimento curto da antena: 3.69 Metro --> 3.69 Metro Nenhuma conversão necessária
Impedância Intrínseca do Meio: 377 Ohm --> 377 Ohm Nenhuma conversão necessária
Teta: 30 Grau --> 0.5235987755982 Radiano (Verifique a conversão aqui)

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

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))

Avaliando ... ...

P_sphere = 39371.6854941775

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

39371.6854941775 Watt --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

39371.6854941775 ≈ 39371.69 Watt <-- Poder cruzado na superfície da esfera

(Cálculo concluído em 00.020 segundos)

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Créditos

Criado por Vignesh Naidu

Instituto Vellore de Tecnologia (VITA), Vellore, Tamil Nadu

Vignesh Naidu criou esta calculadora e mais 25+ calculadoras!

Verificado por Dipanjona Mallick

Instituto Patrimonial de Tecnologia (HITK), Calcutá

Dipanjona Mallick 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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