Електромагнітні хвилі Електродинамічні дослідження
Електродинамічний дослідження хвиль у біфілярної спіралі можна зробити за допомогою наближених граничних умов § 68, і все сказане в § 69 і 70 без застережень відноситься і до біфілярної спіралі. При цьому під I, як і раніше, потрібно розуміти крок кожної з простих спіралей, що входять у біфілярну, або просторовий період біфілярної структури; відстань між сусідніми витками (по осі z) тепер дорівнює 1/2.
При побудові повної дисперсійної кривої для біфілярної спіралі необхідно розрізняти хвилі двох різних типів: 1) синфазні хвилі, коли при цьому 2 дроти несуть однакові струми; 2) протифазні хвилі, коли при даному z струми у дротах відрізняються знаком.
Розглянемо спочатку синфазні поверхневі хвилі. При досить малих значеннях до поля цієї хвилі є симетричним, тому слід скористатися результатами § 69. За умови і «sin ft, коли хвиля в простій спіралі відчуває 1-й просторовий резонанс, для синфазної хвилі в спіралі біфілярної резонансу немає, оскільки симетрія її поля відрізняється від симетрії 1-ї просторової гармоніки (рис. 95, а). Лише за умови до» 2 sin ft хвиля набуває несиметричної структури, що відповідає відразу азимутальному індексу т = 2 (рис.
'285 95,6); суміжні ділянки витків несуть у своїй однакові струми. Перехід від індексу т = 0 до індексу т = 2 відбувається за умови «sind, коли струми в суміжних витках відрізняються знаком. Неважко показати, що синфазна хвиля відчуває лише парні просторові резонанеи та її дисперсійна крива (рис. 96, а) проходить через непарні заборонені області, як би не помічаючи їх. Цей результат легко зрозуміти з точки зору формул (7il.03) і (71.04), оскільки в останніх для синфазноїхвилі підсумовування проводиться лише за парними індексами п.
Для хвилі з азимутальним індексом т = розподіл струму в біфілярної спіралі має бути таким, як це зображено на рис. 95, е; ця хвиля обов'язково буде протифазною. Просторовий резонанс цієї хвилі реалізується за умови "sind", і при малих значеннях x величина ?o
sin'o, оскільки нульового резонансу хвиля немає (див. рис. 96,6). Дійсно, при малих розподіл струму жодною мірою не нагадує симетричну хвилю, як це видно з рис. 95,г, а фізично відповідає протифазної хвилі, що поширюється зі ско-
Мал. 96. Система хвиль
015 02 0?>>х біфілярної спіралі:
U, iO X а - синфазні хвилі; в - 0) протифазні хвилі
'286 рістю світла в подвійному дроті, вигнутому по гвинтовій лінії. При ще нижчих частотах поле протифазної хвилі в бі-філярної спіралі наближається до поля згаданої вище безіндукційної котушки подібно до того, як поле синфазної хвилі наближається до поля звичайної котушки. ,
Дана хвиля є зворотною тому, як це було зазначено на початку параграфа, причому залишається зворотною в широкому діапазоні від дуже низьких частот до частоти 1-го резонансу, що визначається умовою х» sin ft. На противагу цьому відповідна хвиля простої спіралі мала зворотний характер за умови
-L- SinftjS X ^ sin ft,
оскільки .при і «-smft вона переходила в симетричну хвилю,
що не є зворотною. Точніше кажучи, у повному вираженні (71.04) для електромагнітного поля зворотна просторова гармоніка (п = - 1) є і при x Попередня 118 119 120 121 122 123 .. 182 >> Наступна