0.5 А где Ваше слово «товарищ маузер»? а то все копирование и копирование…
-
Прокомментируйте формулу для мощности взаимодействия электромагнитного поля и потока заряженных частиц. В чем заключается сложность нахождения данного интеграла?
Свяжите решение с задачей №8.
Ответ:
Данная
формула позволяет вычислить мощность
взаимодействия электромагнитного поля
и потока заряженных частиц в пространстве
их взаимодействия. Плотность потока
заряженных частиц
зависит от объёмной плотности заряда
и скорости частиц
,
а скорость, в свою очередь, - функция
поля E,
что также зависит от
.
Таким образом, сами летящие заряды
создают поле, и это поле действует на
эти же заряды. Специфика данного
взаимодействия разная в разных приборах.
Задачу такого типа называют
«самосогласованной».
Сложность «самосогласованной» задачи состоит в её решении – в вычислении интеграла – так как трудно учесть такое количество факторов. Так, для нахождения плотности потока нужно знать скорость частиц, которая находится из уравнений движения (например, законов Ньютона или кинетического уравнения Больцмана) и напряженность поля, которая находится из уравнений Максвелла, а также принять во внимание граничные условия, которые определяются параметрами пространства взаимодействия. В частных случаях удаётся найти аналитическое решение с использованием понятия «электронная нагрузка».
В задаче 8 рассматривался энергообмен в зазоре конечной ширины, где в отличие от бесконечно узкого зазора, изменяется и скорость, и взаимное положение электронов. Ускоренные электроны пролетают через зазор за меньшее время, чем замедленные, поэтому коэффициент взаимодействия M для ускоренных электронов оказывается больше, чем для замедленных. В результате ускоренные электроны приобретают большие скорости, чем замедленные, т.е. в целом электронный поток на выходе резонатора имеет большую кинетическую энергию, чем на входе. Избыток кинетической энергии электроны получают от электромагнитного поля зазора, что и отражено на эквивалентной схеме резонатора в виде включённой параллельно зазору электронной проводимости.
Средняя мощность взаимодействия поля зазора с электронным потоком может быть найдена по формуле:
,
где
- проводимость электронного потока.
Подставив
значения из задачи 8, получим
1 Просто супер. Первый раз вижу такой хороший ответ!
Источники:
1. А.Д.Григорьев, В.А.Иванов, С.И.Молоковский. Микроволновая электроника. СПб.: Издательство «Лань», 2016. 496 с.
2. В.А.Иванов, Молоковский С.И.. Мультимедийный учебник по курсам «Микроволновые полупроводниковые приборы» и «Электровакуумные приборы СВЧ», 2001, СПбГЭТУ.