| Аннотацiя: |
The study is based on the exact analytical solution for the general conjugation problem of three-dimensional quasi-stationary field at a flat interface between dielectric and conducting media. It is determined that non-uniform electromagnetic field always decreases in depth faster than uniform field. The theoretical conclusion is confirmed by comparing the results of analytical and numerical calculations. The concept of strong skin effect is extended to the case when penetration depth is small not only compare to the characteristic body size, but also when the ratio of the penetration depth to the distance from the surface of body to the sources of the external field is small parameter. For strong skin effect in its extended interpretation, the influence of external field non-uniformity to electromagnetic field formation both at the interface between dielectric and conducting media and to the law of decrease field in conducting half-space is analyzed. It is shown, at the interface the expressions for the electric and magnetic intensities in the form of asymptotic series in addition to local field values of external sources contain their derivatives with respect to the coordinate perpendicular to the interface. The found expressions made it possible to generalize the approximate Leontovich impedance boundary condition for diffusion of non-uniform field into conducting half-space.
Дослідження засноване на точному аналітичному розв’язку загальної задачі спряження тривимірного квазістаціонарного поля на межі розділу діелектричного і електропровідного середовищ.
Встановлено, що неоднорідне електромагнітне поле завжди зменшується в глибині швидше, ніж однорідне. Теоретичний висновок підтверджується зіставленням результатів аналітичних і чисельних розрахунків. Поняття сильного скін-ефекту поширюється на випадок, коли глибина проникнення мала порівняно не тільки з характерними розмірами тіла, але також коли відношення глибини проникнення до відстані від поверхні тіла до джерел зовнішнього поля є малим параметром. Для сильного скін-ефекту в його розширеної інтерпретації проаналізовано вплив неоднорідності зовнішнього поля на формування електромагнітного поля на межі і на закон зменшення поля в провідному півпросторі. Показано, що на межі вирази у вигляді асимптотичних рядів крім локальних значень поля зовнішніх джерел містять їх похідні по координаті, перпендикулярної граничної поверхні. Отримані вирази дозволили узагальнити наближену імпедансну граничну умову Леонтовича для дифузії неоднорідного поля в провідний півпростір. |
