频率1MHz的平面波,从空气垂直入射到铜,入射波电场幅值E=100V/m,求反射系数 ,趋肤深度 ,离开铜表面一个趋肤深度距离的E和H(铜电导率为5.8*10∧7)
时间: 2023-09-05 07:07:11 浏览: 250
根据波的性质,平面波在两种介质之间传播时,其反射系数的大小为:
$R=\frac{Z_2-Z_1}{Z_2+Z_1}$
其中,$Z_1$和$Z_2$分别为两种介质的特性阻抗,对于空气和铜来说,它们的特性阻抗分别为:
$Z_{air}=377\Omega$
$Z_{cu}=\sqrt{\frac{j\omega\mu}{\sigma+j\omega\epsilon}}=\sqrt{\frac{j2\pi\times1\times10^6\times4\pi\times10^{-7}}{5.8\times10^7+j2\pi\times1\times10^6\times8.85\times10^{-12}}}=1.85\times10^{-5}+j1.77\times10^{-5}\Omega$
因此,反射系数为:
$R=\frac{Z_{cu}-Z_{air}}{Z_{cu}+Z_{air}}=-0.999978+0.000085j$
接下来,我们可以计算趋肤深度,其公式为:
$\delta=\sqrt{\frac{2}{\omega\mu\sigma}}=\sqrt{\frac{2}{2\pi\times1\times10^6\times4\pi\times10^{-7}\times5.8\times10^7}}=2.24\times10^{-6}m$
最后,我们可以计算离开铜表面一个趋肤深度距离的电场和磁场分别为:
$E=E_0e^{-\frac{x}{\delta}}=100e^{-\frac{1}{2.24}}=21.8V/m$
$H=\frac{E}{Z_{cu}}=\frac{21.8}{1.85\times10^{-5}+j1.77\times10^{-5}}=1.53e^{0.68j}A/m$
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