Mathcad medio conductor

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DATOS DE ENTRADA: Hz ( ) f 102.9 10 6 1.029e8 := Frecuencia temporal σ 3 10 7 := Conductividad del medio εr 6.3 := Permitividad relativa del medio μr 1.8 := Permeabilidad relativa del medio EoA 8 := V m Amplitud del Campo E ϕ 22.5 - := Angulo de fase del Campo E θ ϕ deg 0.393 - = := L 1 := Longitud de visualizacion en λ Area 0.1 := Area de las ventanas en metros cuadrados m 2 ( ) CONSTANTES ε0 10 9 - 36 π := μ0 4 π 10 7 - := i 1 - := DATOS DE SALIDA: ε εr ε0 5.57 10 11 - × = := Permitividad electrica del medio μ μr μ0 2.262 10 6 - × = := Permeabilidad magnética del medio w 2 π f 6.465 10 8 × = := Rad s Frecuencia angular T 1 f 9.718 10 9 - × = := s () Periodo

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Page 1: Mathcad   medio conductor

DATOS DE ENTRADA:

Hz( )f 102.9 10

6⋅ 1.029e8→:= Frecuencia temporal

σ 3 107

⋅:= Conductividad del medio

εr 6.3:= Permitividad relativa del medio

μr 1.8:= Permeabilidad relativa del medio

EoA 8:=V

m

Amplitud del Campo E

ϕ 22.5−:=

Angulo de fase del Campo E

θ ϕ deg⋅ 0.393−=:=

L 1:= Longitud de visualizacion en λ

Area 0.1:= Area de las ventanas en metros cuadradosm2( )

CONSTANTES

ε010

9−

36 π⋅:= μ0 4 π⋅ 10

7−⋅:= i 1−:=

DATOS DE SALIDA:

ε εr ε0⋅ 5.57 1011−

×=:= Permitividad electrica del medio

μ μr μ0⋅ 2.262 106−

×=:= Permeabilidad magnética del medio

w 2 π⋅ f⋅ 6.465 108

×=:=Rad

s

Frecuencia angular

T1

f9.718 10

9−×=:= s( ) Periodo

Page 2: Mathcad   medio conductor

ηiμ w⋅

σ i w⋅ ε⋅+4.937 10

3−× 4.937i 10

3−×+=:= Ω( ) Impedancia Intrinseca del medio

η 6.982 103−

×= Magnitud de η

arg η( )

deg45= arg η( ) 0.785= Angulo de η

α wμ ε⋅

21

σ

w ε⋅

2

+ 1−

⋅⋅ 1.481 105

×=:= m1−( ) Constante de atenuacion del medio

V

m

β w

μ ε⋅

21

σ

w ε⋅

2

+ 1+

⋅⋅ 1.481 105

×=:= Constante de phase

δ "infinite" α 0=if

1

αotherwise

:=

m( )Profundidad pelicular

δ 6.752 106−

×=

Tdpσ

w ε⋅8.33 10

8×=:= Tangente de perdidad

TipodeMedio "Medio Vacio" Tdp 0=( ) εr 1=( )⋅if

"Medio Dielectrico Puro" 0 Tdp≤ 0.1≤( ) εr 1≠( )⋅if

"Medio Conductor" Tdp 10≥if

"Medio Dielectrico Disipativo" otherwise

:=

TipodeMedio "Medio Conductor"=

Page 3: Mathcad   medio conductor

HoAEoA

η1.146 10

3×=:=

A

m

Amplitud del Campo H

Numero de ondak β:=

λ2

kπ⋅ 4.242 10

5−×=:= m( ) Longitud de onda

m

s

v f λ⋅ 4.365 10

3×=:= Velocidad de propagacion de la

onda

θη1

2atan

σ

w ε⋅

0.785=:= Rad( )

Angulo de la impedancia intrinseca

θη 0.785= arg η( ) 0.785=

γ α i β⋅+ 1.481 105

× 1.481i 105

×+=:= Constante de Propagacion del medio

z 0:=

Vector de Poynting

Promedio en z=0

W

m2

PApromEoA

2

2 η⋅e

2− α⋅ z⋅⋅ cos θη( )⋅ 3.241 10

3×=:=

Potencia1 PAprom Area⋅ 324.083=:= W( ) Potencia atraves del Area en z=0

Page 4: Mathcad   medio conductor

CACULOS EN z=nλ

n 0.2:=

V

m

Campo E expresado en forma

polar en funcion de zEoB z( ) e

α− z⋅( ) EoA eθ i⋅

⋅( )⋅ 1 eβ− z⋅ i⋅

⋅( )⋅:=

z n λ⋅ 8.484 106−

×=:= z dado en nλ para lo calculos a continuacion:

EoB z( ) 0.179− 2.27i−=V

m

EoB z( ) 2.277= Amplitud del campo E en z=nλ

Angulo de desfase Campo E en z=nλarg EoB z( )( ) 1.649−=

HoBEoB z( )

η247.974− 211.79i−=:=

A

m

Campo H expresado en rectangulares

HoB 326.108= Amplitud del campo H en z=nλ

Angulo de desfase Campo H en z=nλarg HoB( ) 2.435−=

W

m2

Vector de Poynting

Promedio en z=nλPBprom

EoB z( )( )2

2 η⋅cos θη( )⋅ 262.516=:=

Potencia2 PBprom Area⋅ 26.252=:= W( ) Potencia a traves del Area en z=nλ

Potencia1 Potencia2− 297.832=