Ungiul de zbor si curentul indus

Ungiul de zbor si curentul indus

Se presupune ca intre doua plane paralele ale unei cavitati rezonante se deplaseaza o cantitate se sarcina electrica(-Q). La momentul sarcina intra in planul (1) cu viteza initiala , iar intre plane exista un camp electric (E) datorat diferentei exterioare de potential U.

Expresia fortei Lorentz, devine: . Solutia ecuatiei este traiectoria descrisa de electron:

Daca acesta tranziteaza spatiul ), intr-un interval de timp denumit timp de zbor(tranzit), atunci relatia (A) devine:

Prin definitie, unghiul de zbor() este variatia fazei semnalului de microunde, cu perioada T, pe durata timpului de zbor:

sau , in care lungimea de unda a semnalului in spatiul liber () se exprima in metrii, iar in secunde. In spatiul dintre cele doua plane curentul are doua componente: de convectie si de deplasare, iar in circuitul exterior: curentul indus si capacitiv.

La frecvente joase, este foarte mic si in circuitul exterior curentul instantaneu este datorat captarii electronilor de planul considerat(si egal cu curentul de convectie, daca se neglijeaza efectul capacitiv).

La frecevente inalte, in circuitul exterior apare un curent indus, cat timp sarcina Q se deplaseaza de la un plan la celalalt, ca urmare a gradientului sarcinilor libere.

Presupunem U=0 si sarcinile egale pe cele doua plane conductoare si

Din legea conservarii sarcinii avem

Campurile electrice din interior si , generate de sarcinile si vor fi:

si , unde S este suprafata celor doua plane considerate indentice. Campurile electrice si vor da in exterior o tensiune nula(este presupusa initiala, U=0).

Ca urmare: , de unde rezulta relatia si . Variatia in timp a sarcinilor si face ca prin legatura exterioara sa apara un curent de inductie electrostatica.

In cirucitul interior, sarcina , cu densitatea , determina prin deplasarea cu viteza() un curent de convectie(

La joasa frecventa curentul de convectie este egal cu cel indus; la cresterea unghiului de zbor(la inalta frecventa) aceasta egalitate nu se mentine in orice moment de timp. Densitatea de sarcina si viteza vor fi analizate ca functii de spatiu si timp.