Приклад 4. Випромінювання антени міської радіостанції має потужність

Випромінювання антени міської радіостанції має потужність . Обчислити на відстанях від радіостанції і : 1) величину вектора Пойнтінга; 2) напруженість електричного поля; 3) порядок напруги, яка виникає в антені радіоприймача; 4) тиск електромагнітних хвиль.

Дано:

Розв’язування

Вектор Пойнтінга дорівнює потоку електромагнітної енергії крізь одиницю поверхні, тобто потужності випромінювання через одиницю поверхні. Вважатимемо, що антена радіостанції випромінює рівномірно в усіх напрямках.

Числове значення вектора Пойнтінга в точці розміщення антени радіоприймача дорівнюватиме

,

.

Величину напруженості електричного поля знайдемо за виразом:

,

де – швидкість електромагнітних хвиль, яка дорівнює (оскільки радіохвилі поширюються в повітрі, то можна вважати, , тоді ;

об’ємна густина енергії, яка дорівнює . Тоді , звідки .

Обчислимо напруженості електричного поля за цією формулою:

;

.

Визначимо, яка напруга (різниця потенціалів) виникає в приймальній антені завдовжки 1 м:

;

.

Тиск електромагнітних хвиль на поглинаючу поверхню знайдемо за формулою:

;

.

Відповідь: ;

; ; ; ;

; .