И. П. Ковалев1, Н. И. Кузикова2
1, 2 Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (г. Нижний Новгород, Россия)

1 physics@nntu.nnov.ru, 2 nata.kuz68@mail.ru

Постановка проблемы. Электрическое поле статического диполя и поле излучения гармонического диполя подробно рассмотрены в литературе. Однако процессам, происходящим при включении диполя, уделено значительно меньше места, хотя проблемы импульсной электродинамики привлекали и продолжают привлекать внимание исследователей. Представляет интерес рассмотрение процессов формирования нестационарного электрического поля при включении диполя. Считается, что размеры диполя малы по сравнению с расстоянием от него до точки наблюдения. Дипольный момент изменяется плавно, процесс включения занимает конечное время. Из-за этого переходное поле занимает пространственную область конечного объема, что позволяет детально рассмотреть структуру поля.

Цель. Исследовать структуру электрического поля, появляющегося при включении диполя.

Результаты. Получено уравнение для силовых линий электрического поля диполя, дипольный момент которого зависит от времени. Отмечено, что оно упрощает графическое изображение полей по сравнению с методом, основанным на решении дифференциальных уравнений для силовых линий электрического поля. Показано, что при построении силовых линий по полученному уравнению не только не нужно решать дифференциальные уравнения, но и расчет напряженности поля не нужен, достаточно знать лишь закон изменения дипольного момента от времени.

Практическая значимость. Суммой полей элементарных диполей представляются характеристики антенн и других электродинамических устройств как в частотной, так и во временной областях. Поэтому результаты работы могут заинтересовать специалистов в области прикладной электродинамики и антенной техники.

Ковалев И.П., Кузикова Н.И. Распространение нестационарного поля при включении электрического диполя // Антенны. 2025. № 2. С. 14–21. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202502-02

1. Гольдшейн Л.Д., Зернов Н.В. Электромагнитные поля и волны М.: Сов. радио. 1971.
2. Тамм И.Е. Основы теории электричества. М.: Физматлит. 2003.
3. Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука. 1989.
4. Никольский В.В. Теория электромагнитного поля. М.: Высшая школа. 1961.
5. Topics in applied physics. V. 107. Transient electromagnetic fields / Ed. by L.B. Felsen. Berlin – New-York: Springer. 1976.
6. Астанин Л.Ю., Костылёв А.А. Основы сверхширокополосных радиолокационных измерений. М.: Радио и связь. 1989.
7. Подосенов С.А., Потапов А.А., Соколов А.А. Импульсная электродинамика широкополосных радиосистем и поля связанных структур / Под ред. А.А. Потапова. М.: Радиотехника. 2003.
8. Baum C.E. Emerging technology for transient and broadband analysis and synthesis of antennas and scatterers // Proc. IEEE. 1976. V. 64. № 11. P. 1698–1717.
9. Болотовский Б.М., Давыдов В.А., Рок В.Е. Об излучении электромагнитных волн при мгновенном изменении состояния излучающей системы // УФН. 1978. Т. 126. № 2. С. 311–321.
10. Гигорян А.Т., Вяльцев А.Н. Генрих Герц. М.: Наука. 1968.
11. Mohamed N.J. Lines of force for a Hertzian electric dipole // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. 1987. V. 29. № 3. P. 242–245.