Волны в диэлектриках

В диэлектриках, поэтому можно приближенно положить. Тогда получаем:

(25).

Находим :

(26).

(27).

(28).

Из полученных результатов следует, что параметры волны (), распространяющейся в реальном диэлектрике, мало отличаются от ее параметров в среде без потерь с теми же. Коэффициент ослабления является малой величиной и в первом приближении не зависит от частоты. Дисперсионные свойства проявляются незначительно.

Волны в проводниках

В проводниках (например, в металлах). Поэтому в выражениях для можно пренебречь единицей по сравнению с. В результате получим.

(29).

Постоянные нелинейно зависят от частоты. Следовательно, свойства волны на разных частотах будут существенно различаться. Формулы для фазовой скорости, длины волны и характеристического сопротивления в этом случае принимают вид.

(30).

(31).

(32).

Сравним параметры плоских волн, распространяющихся в вакууме и в меди () на частоте 1 Мгц.

в вакууме: в металле:

; ;

м; м;

;.

Затухание волн

Коэффициент ослабления волны, распространяющейся в проводнике, большая величина. Поэтому амплитуды векторов поля резко уменьшаются вдоль направления распространения: волна быстро затухает. Пусть амплитуда напряженности электрического поля в точке с координатой равна, а амплитуда в точке с координатой равна. Отношение.

показывает, во сколько раз уменьшилась амплитуда волны при прохождении ею расстояния .

Затухание измеряют в неперах (Нп) и децибелах (дБ). Затухание в неперах определяют как натуральный логарифм отношения (33). Затухание в децибелах определяют как двадцать десятичных логарифмов того же отношения:, т. е.. Коэффициент, таким образом, определяет затухание волны при прохождении ею пути в один метр и измеряется в неперах на метр (Нп/м).

Вычислим затухание волны, распространяющейся в меди, при частоте в 1 Мгц. Коэффициент ослабления Нп/м. Это означает, например, что при прохождении волной расстояния в один миллиметр ее амплитуда уменьшается в раз, т. е. примерно в 2,67 миллиона раз. Приведенный пример показывает, что переменное электромагнитное поле на частотах радиотехнического диапазона практически не проникает в глубь проводника.