Apa itu Hampiran kuasi-tunak? — Fisika

Definisi 11.12 Fisika Universitas — Tahun 2 · Bab 11 — Persamaan Maxwell

Sebuah sistem berukuran $L$ yang digerakkan pada frekuensi $f$ bersifat kuasi-tunak apabila $L \ll \lambda = c/f$ : waktu $L/c$ yang diperlukan medannya untuk menyeberanginya dapat diabaikan dibandingkan periodenya, dan semua titiknya “melihat” sumbernya pada saat yang sama. Dua limitnya dipakai:

rezim kuasi-tunak magnetik (rangkaian dengan arus, kumparan, transformator, imbasan): arus pergeserannya dibuang dari hukum Ampère, $\operatorname{\vect{curl}}\vect B = \mu_0\vect j$ (sehingga $\operatorname{div}\vect j = 0$ dan arusnya mengalir dalam rangkaian tertutup), sementara hukum Faraday disimpan seutuhnya;
rezim kuasi-tunak listrik (sebuah kapasitor yang sedang diisi): suku Faradaynya dibuang, $\vect E$ adalah medan elektrostatik muatan seketikanya, sementara arus pergeserannya disimpan untuk mencari $\vect B$ .

Ukuran terhadap frekuensi: di bawah garis L = /10 (putus-putus) sebuah perangkat bersifat kuasi-tunak dan hukum rangkaiannya berlaku; dekat dan di atas L = medannya merambat, dan perangkatnya memancar. — Ukuran terhadap frekuensi: di bawah garis $L = \lambda/10$ (putus-putus) sebuah perangkat bersifat kuasi-tunak dan hukum rangkaiannya berlaku; dekat dan di atas $L = \lambda$ medannya merambat, dan perangkatnya memancar.

Contoh

Contoh 11.13 (Rangkaian dan antena)

Sebuah rangkaian jala-jala pada $50\,\mathrm{Hz}$ ( $\lambda = 6000\,\mathrm{km}$ ) bersifat kuasi-tunak sampai ukuran sebuah negara — itulah sebabnya hukum Kirchhoff dan transformator bekerja. Rangkaian $10\,\mathrm{cm}$ bersifat kuasi-tunak sampai sekitar $100\,\mathrm{MHz}$ ; pada $1\,\mathrm{GHz}$ ( $\lambda = 30\,\mathrm{cm}$ ) kawatnya menjadi antena, arusnya berbeda-beda sepanjang sebuah kawat, dan rangkaiannya memancar: yaitu ranah Bab 17 dan ranah rancangan gelombang mikro, tempat sebuah jalur pada papan menjadi sebuah saluran transmisi.

Baca dalam konteks →