Rotating electric dipole (field sketch)

Точечный электрический диполь, равномерно вращающийся в плоскости с угловой частотой Ω, создаёт переменный дипольный момент и излучает электромагнитные волны. В дальней зоне усреднённая по времени мощность сохраняет дипольную угловую структуру, но спектр и поляризация усложняются по сравнению с колеблющимся вдоль прямой герцевским диполем: проекция момента на фиксированную ось меняется гармонически, что напоминает круговую поляризацию и появление боковых частот в спектре. Симулятор намеренно упрощает полную картину поля (без детального учёта всех многополюсных членов и без потерь в среде), чтобы сфокусироваться на связи ускоренного перераспределения заряда с излучением и на отличии вращательной геометрии от статического диполя. Студенты сопоставляют страницу с моделью герцевского диполя, антеннами и молекулярными спектрами вращения.

Для кого: Студенты курсов электродинамики и теории антенн, уже знакомые с дипольным излучением и желающие увидеть нестационарный вращательный вариант источника.

Ключевые понятия

  • Вращающийся диполь
  • Дипольный момент
  • Дипольное излучение
  • Дальняя зона
  • Боковые частоты
  • Круговая поляризация
  • Угловая диаграмма
  • Несинхронный источник

Как это работает

Вращающийся электрический диполь задаёт гармонически меняющийся момент в плоскости; в дальней зоне это излучение с угловой картиной, родственной диполю, но со спектральной структурой сложнее одной гармоники. Модель учебная: без полного учёта ближней зоны и без магнитного диполя.

Часто задаваемые вопросы

Чем это отличается от страницы с герцевским диполем?
У линейно колеблющегося диполя момент направлен вдоль одной оси и меняется как cos ωt; у равномерно вращающегося в плоскости диполя две квадратурные составляющие с фазовым сдвигом, что меняет поляризацию и спектральный состав в фиксированном направлении наблюдения.
Учитывается ли магнитный диполь?
Нет, модель ориентирована на электрический дипольный механизм; для токовых витков и магнитных моментов нужна отдельная постановка.
Почему вращение вообще даёт излучение?
Излучение связано с ускоренным движением зарядов; равномерное вращение направленного дипольного момента означает, что вектор дипольного момента меняется во времени, создавая переменные токи и поля в дальней зоне.
Можно ли увидеть это в бытовой технике?
Чистый «точечный вращающийся диполь» — учебная картинка; реальные системы имеют распределённые заряды, экраны, потери и более сложную геометрию излучателя.

Другие симуляторы в этой категории — или все 46.

Вся категория →
НовоеСредний

Диаграмма Боде (RC-фильтр нижних частот)

Зависимость |H| в дБ и фазы от log f; отмечена f_c = 1/(2πRC) — наглядное представление полюса первого порядка.

Запустить симулятор
НовоеСредний

Скин-эффект

δ = √(2/(ωμσ)): зависимость плотности переменного тока от глубины в проводнике (одномерное экспоненциальное затухание).

Запустить симулятор
НовоеСредний

Трубка с вихревыми токами

Падение магнита: dv/dt = g в воздухе против g − k v в медной трубе (упрощённая модель сопротивления).

Запустить симулятор
НовоеНачинающий

Плазменный шар (Стилизованный)

Стеклянная сфера, центральный электрод, стримеры, тянущиеся к курсору — только визуализация.

Запустить симулятор
НовоеСредний

PN-переход и диод

Диаграмма энергетических зон и ВАХ в стиле Шокли; коэффициент неидеальности, температура, масштаб I₀.

Запустить симулятор
НовоеСредний

Линия передачи и коэффициент Γ

Несогласованная нагрузка → отражение; эскиз стоячей волны и КСВ по Z_L, Z₀.

Запустить симулятор