Чем это отличается от линейно колеблющегося диполя?

У линейного диполя момент вдоль одной оси, ~ cos ωt. У равномерно вращающегося в плоскости две квадратурные составляющие. В ближней зоне стрелки E крутятся вместе с парой; в дальней зоне поляризация и спектр уже другие.

Это уже излучение?

Нет. Показана мгновенная кулоновская суперпозиция — квазистатический эскиз ближней зоны. Запаздывание, зона излучения и диаграмма мощности не считаются.

Учитывается ли магнитный диполь?

Нет. Только электрическая пара ±q. Для витка с током и магнитного момента нужна другая постановка.

Почему вращение вообще связывают с излучением?

Излучает ускоренное движение заряда. Равномерное вращение вектора p(t) — это как раз переменный момент. Дальняя зона отсюда уже не строится, но причина излучения та же.

Rotating electric dipole (field sketch)

Заряды ±q обращаются в плоскости: стрелки суперпозиции кулоновских полей — эскиз ближней зоны, ещё не полное излучение.

О модели

Точечные заряды +q и −q обращаются в плоскости вокруг общего центра: дипольный момент вращается с угловой частотой Ω. На экране — мгновенная суперпозиция кулоновских полей, стрелки E в ближней зоне, а не картина излучения с запаздыванием. Вращение момента означает ускоренное движение зарядов; в дальней зоне такое движение дало бы излучение с поляризацией, отличной от линейно колеблющегося вибратора Герца, но этот шаг здесь не считается. Нет магнитного диполя, среды и высших мультиполей. Сравните с диаграммой направленности: там дальняя зона, здесь эскиз поля рядом с вращающейся парой.

Для кого: Электродинамика после статического диполя: вращающийся момент, ближняя зона, отличие от вибратора Герца.

Ключевые понятия

вращающийся диполь
дипольный момент
кулоновская суперпозиция
ближняя зона
круговая поляризация
вибратор Герца

Как это работает

Пара ±q обращается в плоскости, момент p вращается с частотой Ω. Стрелки — мгновенная сумма кулоновских полей, эскиз ближней зоны. Запаздывания и диаграммы излучения нет; магнитный диполь не учитывается.

Часто задаваемые вопросы

Чем это отличается от линейно колеблющегося диполя?: У линейного диполя момент вдоль одной оси, ~ cos ωt. У равномерно вращающегося в плоскости две квадратурные составляющие. В ближней зоне стрелки E крутятся вместе с парой; в дальней зоне поляризация и спектр уже другие.
Это уже излучение?: Нет. Показана мгновенная кулоновская суперпозиция — квазистатический эскиз ближней зоны. Запаздывание, зона излучения и диаграмма мощности не считаются.
Учитывается ли магнитный диполь?: Нет. Только электрическая пара ±q. Для витка с током и магнитного момента нужна другая постановка.
Почему вращение вообще связывают с излучением?: Излучает ускоренное движение заряда. Равномерное вращение вектора p(t) — это как раз переменный момент. Дальняя зона отсюда уже не строится, но причина излучения та же.

Продолжите с близкими темами в этой категории — или все 65 в «Электричество и магнетизм».

Вся категория →

НовоеШкольные

Диаграмма направленности диполя

Запустить симулятор

Усреднённая по времени мощность ∝ sin² θ в плоскости, содержащей ось диполя (схема дальней зоны).

ПопулярноеШкольные

Электрическое поле и силовые линии

Запустить симулятор

Точечные заряды на плоскости: сетка стрелок E, короткие линии поля и эквипотенциали.

НовоеШкольные

Диаграмма направленности полуволнового диполя (λ/2)

Запустить симулятор

Дальняя E-плоскость тонкого диполя длиной λ/2 с питанием в центре: мощность ∝ [cos(½π cos θ)/sin θ]², коэффициент направленности D ≈ 1,64 (~2,15 дБи); пунктир — короткий диполь sin² θ.

НовоеШкольные