电磁波基本理论应用——绝缘介质-导体界面电磁波入射、反射和透射

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 楼主 | 2019-2-10 12:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
电路是由导体构成,那么电磁波在导体内传播的行为如何?电磁波从导体外面(绝缘体内)入射到导体上,会有什么现象?下面将回答这些问题。

先看图。
 楼主 | 2019-2-10 12:37 | 显示全部楼层
绝缘介质-导体界面垂直电磁波


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 楼主 | 2019-2-10 12:38 | 显示全部楼层
下面看看导体内电磁波的行为
 楼主 | 2019-2-10 12:38 | 显示全部楼层
入射导体内的电磁波


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 楼主 | 2019-2-10 12:39 | 显示全部楼层
导体(特别是良导体)内的电磁波,几乎不可能发生辐射。其实,这就是先前所说的似稳场,其近似为扩散场

下面看看由绝缘体入射到导体上的电磁波反射现象。
 楼主 | 2019-2-10 12:40 | 显示全部楼层
入射和反射波


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 楼主 | 2019-2-10 12:41 | 显示全部楼层
由上面论述可知,良导体对电磁波的反射系数近似为-1,即几乎全反射。这也意味着几乎没有多少透射

最后给出导体的等效表面电阻的概念。
 楼主 | 2019-2-10 12:41 | 显示全部楼层
表面电阻


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| 2019-2-10 16:03 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2019-2-10 12:41
由上面论述可知,良导体对电磁波的反射系数近似为-1,即几乎全反射。这也意味着几乎没有多少透射。

最后给 ...

全反射也可造成屏蔽效果,就像我站在镜子肯后就看不见你了那样。
| 2019-2-11 10:28 | 显示全部楼层
那么在下提问,导体的内部(包括表面)能存在电磁波么,如果存在,能在内部传播么,其规律又如何?
 楼主 | 2019-2-11 10:49 | 显示全部楼层
kingTek 发表于 2019-2-11 10:28
那么在下提问,导体的内部(包括表面)能存在电磁波么,如果存在,能在内部传播么,其规律又如何? ...

“导体的内部(包括表面)能存在电磁波么,如果存在,能在内部传播么,其规律又如何?”

导体的内部可以存在电场波,前面已经给出了透射入导体内的电磁波表达形式,但导体内的电磁波在行走相当短的一段距离后就几乎损耗完了。既然导体内都可以有电磁波的存在,其表面当然可以有电磁波了。

评论

费晸 2019-2-16 01:47 回复TA
这就起了屏蔽的作用 
| 2019-2-11 14:47 | 显示全部楼层
本帖最后由 kingTek 于 2019-2-11 14:51 编辑

除了透射进去的电磁波,没有别的情形么?比方感应线圈套在一根金属棒上,金属棒内部的电磁波能传多远呢?
| 2019-2-11 17:44 | 显示全部楼层
kingTek 发表于 2019-2-11 14:47
除了透射进去的电磁波,没有别的情形么?比方感应线圈套在一根金属棒上,金属棒内部的电磁波能传多远呢? ...

要么令原边 (感应线圈) 短路,要么就变成渦流损耗掉,跑不远了。
 楼主 | 2019-2-11 19:37 | 显示全部楼层
kingTek 发表于 2019-2-11 14:47
除了透射进去的电磁波,没有别的情形么?比方感应线圈套在一根金属棒上,金属棒内部的电磁波能传多远呢? ...

“除了透射进去的电磁波,没有别的情形么?”

《电磁学》研究的就是宏观的电磁场和电场波,就电磁学范畴而言就是电磁波了。

“比方感应线圈套在一根金属棒上,金属棒内部的电磁波能传多远呢?”

按此,还只是耦合而已,虽然本质是电磁波但还没到论及辐射的程度。至于金属棒内部的电磁场,同样按电磁学基本方程去分析,那个趋肤深度仍然奏效。
| 2019-2-12 07:30 | 显示全部楼层
把手机放到铁皮盒子里照样能打通
| 2019-2-12 18:16 | 显示全部楼层
感谢各位大师不吝作答,在下心里有数了
| 2019-2-16 19:27 | 显示全部楼层
yuanzhoulu 发表于 2019-2-12 07:30
把手机放到铁皮盒子里照样能打通

是的,能接通,但通不了话,这情况我几乎天天都经历!
| 2019-2-16 19:49 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2019-2-10 12:41
由上面论述可知,良导体对电磁波的反射系数近似为-1,即几乎全反射。这也意味着几乎没有多少透射。

最后给 ...

电磁波遇上良导体,高频的几乎全部被反射,低频的就被俘虏进导体内损耗掉,
海水算是良导体吧,在良导体包围的环境,无线电波的传播就不那么容易,海水的导电能力远不如金属,但对水下广播或通讯是会有点影响的。
| 2019-2-16 22:20 | 显示全部楼层
hk6108 发表于 2019-2-16 19:49
电磁波遇上良导体,高频的几乎全部被反射,低频的就被俘虏进导体内损耗掉,
海水算是良导体吧,在良导体 ...

的确。以前发现手掌握住无线遙控器会使发射频率变低,但一直不明白是什么缘故
直到某天容户把有防水的遙控器,整个浸泡在水中,告訴我们说頻率不见了。这时才明白是因为手掌皮膚內有水分,这水分相当于电容。
由于遙控器仅一个三极管组成振荡,而环形天线基本上是电感性也是谐振的一部分,当天线被手握住就相当于天线并联了电容,进而造成谐振频率变低,然而若又超出了晶体SAW的定频笵围,将失去足夠正反馈而停止振荡。
| 2019-2-17 07:57 | 显示全部楼层
hk6108 发表于 2019-2-16 19:27
是的,能接通,但通不了话,这情况我几乎天天都经历!

天天都经历?“能接通,但通不了话”我没试过,反正能响铃。说明仍然能接收,但是发射衰减基站收不到了。
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