Экспериментальная установка для физического моделирования электромагнитных полей в проводящих средах

Abstract

Experimental installation for physical modeling of electromagnetic fields in conducting media has been designed and constructed. In this installation an autonomous source in a sealed and shielded enclosure is immersed in a conductive medium, together with the radiating dipole, that allows to minimize the influence of the connection lines. Potential distribution on the surface of a conductive medium induced by radiator is measured with continuous change of the distance between the sensor electrodes. The design of the stand provides the ability to measure the magnitude of the current flowing in the medium and the voltage on the shoulders of the dipole, which calculated the apparent resistance of the medium. The constructed installation has been used to carry-out experimental studies of the electromagnetic field in a homogeneous conducting medium, which showed qualitative agreement between mathematical and physical model. Experimental setup can be used in solving problems of development of devices designed to generate electromagnetic fields in real conducting media, the development of wireless communication channels, and solutions for geophysical problems.

Разработана и сконструирована экспериментальная установка для физического моделирования электромагнитных полей в проводящих средах, в которой автономный источник сигнала в герметичном экранированном корпусе погружается в проводящую среду вместе с излучающим диполем, что позволяет минимизировать влияние соединительных линий. Индуцированное излучателем распределение потенциалов на поверхности проводящей среды измеряется при непрерывном изменении расстояния между зондирующими электродами. Конструкцией стенда предусмотрена возможность измерения величины силы тока, стекающего в среду, и напряжения на плечах диполя, по которым рассчитывается кажущееся сопротивление среды. С помощью разработанной установки проведено экспериментальное исследование электромагнитного поля в однородной проводящей среде, которое показало качественное согласие математической и физической модели. Экспериментальная установка может найти применение в решении задач по разработке устройств, предназначенных для создания электромагнитных полей в реальных проводящих средах, при разработке беспроводных каналов связи, а также для решения геофизических задач.