Устройство коаксиального кабеля показано на рис. 281. К кабелю приложено постоянное напряжение U и протекает постоянный ток I.
Особенностью режима работы коаксиального кабеля является то, что его электрическое и магнитное поле не выходит за пределы наружной оболочки.
Рассмотрим режим точки 1, расположенной в диэлектрике на расстоянии r от оси кабеля. Линейная плотность заряда:.
Напряженность электрического поля: .
Напряженность магнитного поля: .
Векторы поля и направлены под углом в 90о друг к другу.
Вектор Пойтинга:.
Вектор Пойтинга направлен вдоль оси кабеля по направлению тока I. Поток вектора Пойтинга через поперечное сечение диэлектрика:
.
Вывод: поток вектора Пойтинга через поперечное сечение диэлектрика равен передаваемой мощности Р, т. е. вся энергия от источника к приемнику передается электромагнитным полем, сосредоточенным в диэлектрике между жилой и оболочкой.
Рассмотрим режим точки 2, расположенной на наружной поверхности жилы.
Плотность тока в жиле кабеля: .
Напряженность электрического поля: .
Напряженность магнитного поля: .
Векторы поля и направлены под углом в 90о друг к другу.
Вектор Пойтинга: .
Вектор Пойтинга направлен по радиусу к центру кабеля.
Поток вектора Пойтинга через боковую поверхность внутренней жилы:
.
Вывод: поток вектора Пойтинга через наружную поверхность жилы направлен внутрь провода и равен мощности тепловых потерь. ... остальная часть текста, формулы, таблицы, изображения скрыты