Octave已知偶极振荡电流频率f、偶极矩p0与距离r,求辐射电场Eθ
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40. 电偶极辐射
\(E_\theta = \frac{k^2 p_0\sin\theta}{4\pi\varepsilon_0 r}\)
核心公式:
振荡电偶极子向外辐射电磁波。在辐射区(远区),电场只有θ分量,振幅与p0成正比、与距离r成反比。
波数 k = ω/c = 2πf/c。电场、磁场与传播方向互相垂直。
已知振荡频率、偶极矩振幅与距离,即可求出赤道面(θ=90°)上的辐射电场振幅。
Octave计算方法
已知参数:
- 振荡频率 f(示例值:1e8 Hz)
- 偶极矩振幅 p0(示例值:1e-10 C·m)
- 到场距离 r(示例值:10 m)
- 夹角 θ(示例值:90°)
代码如下:
function E = dipole_radiation_field(f, p0, r, theta_deg)
eps0 = 8.854e-12;
c = 3e8;
k = 2 * pi * f / c;
theta = deg2rad(theta_deg);
E = k^2 * p0 * sin(theta) / (4 * pi * eps0 * r);
end
调用示例:
% 已知频率、偶极矩与距离,求辐射电场
f = 1e8; p0 = 1e-10; r = 10; theta = 90;
E = dipole_radiation_field(f, p0, r, theta);
fprintf('电场振幅 Eθ = %.2e V/m', E);
运行结果:
电场振幅 Eθ = 3.94e-01 V/m