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भौतिकी · शब्दावली

अर्ध-स्थायी सन्निकटन क्या है?

परिभाषा 11.12 विश्वविद्यालय भौतिकी — वर्ष 2 · अध्याय 11 — मैक्सवेल के समीकरण

LL आकार का कोई निकाय, जो आवृत्ति ff पर चलाया जाए, तब अर्ध-स्थायी होता है जब L≪λ=c/fL \ll \lambda = c/f: तब क्षेत्रों को उसे पार करने में जो समय L/cL/c लगता है वह आवर्तकाल के सामने नगण्य है, और उसके सारे बिंदु स्रोतों को एक ही क्षण पर “देखते” हैं। दो सीमाएँ काम आती हैं:

  • चुंबकीय अर्ध-स्थायी दशा (धाराओं, कुंडलियों, परिणामित्रों, प्रेरण वाले परिपथ): यहाँ ऐंपियर के नियम से विस्थापन धारा छोड़ दी जाती है, curl→⁡B→=μ0j→\operatorname{\vect{curl}}\vect B = \mu_0\vect j (अतः div⁡j→=0\operatorname{div}\vect j = 0 और धाराएँ बंद परिपथों में बहती हैं), जबकि फ़ैराडे का नियम पूरा रखा जाता है;
  • वैद्युत अर्ध-स्थायी दशा (कोई आवेशित होता संधारित्र): यहाँ फ़ैराडे का पद छोड़ दिया जाता है, E→\vect E तात्क्षणिक आवेशों का स्थिरवैद्युत क्षेत्र है, जबकि B→\vect B निकालने के लिए विस्थापन धारा रखी जाती है।
आवृत्ति के सामने आकार: रेखा L = /10 (बिंदुदार) से नीचे कोई उपकरण अर्ध-स्थायी है और परिपथ के नियम चलते हैं; और L = के पास तथा उससे ऊपर क्षेत्र संचरित होते हैं, और उपकरण विकिरण करता है।
आवृत्ति के सामने आकार: रेखा L=λ/10L = \lambda/10 (बिंदुदार) से नीचे कोई उपकरण अर्ध-स्थायी है और परिपथ के नियम चलते हैं; और L=λL = \lambda के पास तथा उससे ऊपर क्षेत्र संचरित होते हैं, और उपकरण विकिरण करता है।

उदाहरण

उदाहरण 11.13 (परिपथ और ऐंटेना)

50 Hz50\,\mathrm{Hz} का कोई मुख्य-लाइन परिपथ (λ=6000 km\lambda = 6000\,\mathrm{km}) किसी देश के आकार तक अर्ध-स्थायी रहता है — और इसी से किरखोफ़ के नियम तथा परिणामित्र चलते हैं। 10 cm10\,\mathrm{cm} का कोई परिपथ लगभग 100 MHz100\,\mathrm{MHz} तक अर्ध-स्थायी है; और 1 GHz1\,\mathrm{GHz} (λ=30 cm\lambda = 30\,\mathrm{cm}) पर उसके तार ऐंटेना बन जाते हैं, धाराएँ तार के अनुदिश भिन्न हो जाती हैं, और परिपथ विकिरण करने लगता है: यही अध्याय 17 का और सूक्ष्मतरंग-अभिकल्प का प्रदेश है, जहाँ किसी पट्ट पर कोई पथ एक संचरण-रेखा होता है।

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