Magnitude vetorial de Poynting Calculadora

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Radiação Eletromagnética e Antenas

Forças Magnéticas e Materiais

Ondas Guiadas na Teoria de Campo

✖Corrente dipolo é a corrente que flui através de uma antena dipolo hertziana.ⓘ Corrente dipolo [I_d]			+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%
✖Distância da Fonte representa a distância do ponto de observação até a fonte da onda.ⓘ Distância da Fonte [d]			+10% -10%
✖Impedância Intrínseca é uma propriedade de um meio que representa a resistência que ele oferece à propagação de ondas eletromagnéticas.ⓘ Impedância Intrínseca [η]			+10% -10%
✖Ângulo polar é uma coordenada em um sistema de coordenadas polares que mede o ângulo entre um ponto e uma direção de referência fixa, normalmente o eixo x positivo.ⓘ Ângulo Polar [θ]			+10% -10%

✖Vetor de Poynting é uma grandeza vetorial que descreve a densidade do fluxo de energia direcional de um campo eletromagnético.ⓘ Magnitude vetorial de Poynting [S_r]

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Fórmula

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Magnitude vetorial de Poynting

Fórmula

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

Exemplo

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

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Magnitude vetorial de Poynting Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Vetor de Poynting = 1/2*((Corrente dipolo*Número de onda*Distância da Fonte)/(4*pi))^2*Impedância Intrínseca*(sin(Ângulo Polar))^2
S_r = 1/2*((I_d*k*d)/(4*pi))^2*η*(sin(θ))^2
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 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)

Variáveis Usadas

Vetor de Poynting - (Medido em Watt por metro quadrado) - Vetor de Poynting é uma grandeza vetorial que descreve a densidade do fluxo de energia direcional de um campo eletromagnético.
Corrente dipolo - (Medido em Ampere) - Corrente dipolo é a corrente que flui através de uma antena dipolo hertziana.
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.
Distância da Fonte - (Medido em Metro) - Distância da Fonte representa a distância do ponto de observação até a fonte da onda.
Impedância Intrínseca - (Medido em Ohm) - Impedância Intrínseca é uma propriedade de um meio que representa a resistência que ele oferece à propagação de ondas eletromagnéticas.
Ângulo Polar - (Medido em Radiano) - Ângulo polar é uma coordenada em um sistema de coordenadas polares que mede o ângulo entre um ponto e uma direção de referência fixa, normalmente o eixo x positivo.

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

Corrente dipolo: 23.4 Ampere --> 23.4 Ampere Nenhuma conversão necessária
Número de onda: 5 --> Nenhuma conversão necessária
Distância da Fonte: 6.4 Metro --> 6.4 Metro Nenhuma conversão necessária
Impedância Intrínseca: 9.3 Ohm --> 9.3 Ohm Nenhuma conversão necessária
Ângulo Polar: 45 Radiano --> 45 Radiano Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

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

Avaliando ... ...

S_r = 11954.3382860445

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

11954.3382860445 Watt por metro quadrado --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

11954.3382860445 ≈ 11954.34 Watt por metro quadrado <-- Vetor de Poynting

(Cálculo concluído em 00.020 segundos)

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Créditos

Criado por Santosh Yadav

Faculdade de Engenharia Dayananda Sagar (DSCE), Banglore

Santosh Yadav criou esta calculadora e mais 50+ calculadoras!

Verificado por Ritwik Tripathi

Instituto de Tecnologia de Vellore (VIT Vellore), Vellore

Ritwik Tripathi verificou esta calculadora e mais 100+ 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

Magnitude vetorial de Poynting Fórmula

Vetor de Poynting = 1/2*((Corrente dipolo*Número de onda*Distância da Fonte)/(4*pi))^2*Impedância Intrínseca*(sin(Ângulo Polar))^2
S_r = 1/2*((I_d*k*d)/(4*pi))^2*η*(sin(θ))^2

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