СЕЛФ

28

С.Б. Каравашкин и О.Н. Каравашкина

4. Анализ экспериментальных схем исследования поперечных динамических полей

Чтобы разобраться в причинах расхождений между диаграммами, представленными в предыдущем пункте данной работы, и существующими экспериментальными результатами по исследованию поперечных волн, следует прежде всего обратить внимание на особенности схем приёмников, применяемых для измерения поперечных динамических полей.

Когда мы в предыдущем пункте обосновывали построение диаграмм скалярного потенциала динамического поля, то акцентировали внимание на том, что в качестве нулевого потенциала мы берём потенциал пространства в той же точке, но в отсутствии динамических полей. Для измерения динамических полей это вполне допустимое, но на практике не выполнимое условие. В реалиях "обычно для определения интенсивности электромагнитного поля в точке наблюдения измеряется напряжённость поля E   электрического вектора, причём на коротких, средних и длинных волнах для этого применяется преимущественно вращающаяся рамочная антенна, а в диапазоне УКВ - вращающаяся горизонтальная или вертикальная антенна с симметричным питанием. Таким образом, электродвижущая сила, наводимая в антенне, равна

где z_a   - эффективная длина антенны" [12, с. 851]. Следовательно, эдс измеряется не по отношению к нулевому потенциалу, а между двумя точками поля, расстояние между которыми равно длине измерительной антенны. Это первый важный момент в понимании особенностей существующей методики измерений.

Для выяснения второй важной особенности существующих методик, обратим внимание на характерное расположение измерительной антенны по отношению к источнику поля. Р.В. Поль так описывает процесс измерения. "Будем изучать вначале радиальную компоненту электрического поля, или соответственно тока смещения, вблизи излучателя. Это значит, что мы ориентируем излучатель S  и приёмник E  так, как показано на рис. 12а, и проводим наблюдения под различными азимутами .

Вблизи приёмника мы обнаруживаем под любым азимутом радиально направленный ток смещения. Однако сила этого тока быстро уменьшается по мере увеличения расстояния r . Уже на расстояниях, равных двойной или тройной длине диполя, эта компонента тока смещения практически исчезает. Далее мы будем изучать - по-прежнему вблизи излучателя - поперечную компоненту тока смещения (рис. 12б). Эта компонента с увеличением азимута быстро возрастает. Однако и для = 0 , т.е. в направлении оси излучающего диполя, она сохраняет ещё вполне заметную величину. При = 90^o  ток смещения достигает своего наибольшего значения. Он направлен перпендикулярно к прямой r , соединяющей центры диполей S  и E " [13, с. 218].

Таким образом мы видим, что существующие методики измерения напряжённости ЭМ поля основаны на измерении разности потенциалов измерительным диполем, длина которого, как правило, соответствует исследуемому источнику поля, ось измерительного диполя перпендикулярна радиус-вектору между центрами диполей, измерения ведутся при постоянном радиус-векторе путём изменения азимута и измеренные значения поля соотносятся с центром измерительного диполя. Из описания вполне очевидно, что использованные в предыдущем пункте исследования методики существенно отличаются от применяемых в экспериментальных исследованиях.