偶极子电磁波 · 电子仿真画廊

概述

偶极子天线产生的电磁波传播动画，直观展示电场与磁场的正交关系

原理

偶极子天线由时变电流激励，其周围产生交变电场与磁场；二者相互垂直并同时垂直于传播方向，构成横电磁波（TEM）。本仿真展示电场线随电流的生灭与向外传播。

关键公式

E_θ = j η (k I₀ l / 4π r) e^{-jkr} sinθ短偶极子远场电场
H_φ = E_θ / η远场磁场

引导实验

观察偶极子周围电场与磁场的空间关系

1
启动电流
点击播放，观察电流从 0 增大到峰值。
预期：电场线从电荷处向外生长。
2
观察传播
跟随电场线的向外运动。
预期：波形以光速向外扩散，E 与 H 相互正交。
3
改变频率
调高频率后观察波长变化。
预期：波长变短，相同距离内周期数增多。

应用场景

理解电磁波本质、天线辐射入门。

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