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Salve, mi è sorto un dubbio durante lo svolgimento di un esercizio sui mezzi stratificati. In particolare nell'esercizio ho una stratificazione del tipo:

[Mezzo senza perdite 1] | [Mezzo senza perdite 2] | [Conduttore elettrico perfetto]

La prima interfaccia (quella tra il mezzo 1 e il mezzo 2) dista dal conduttore elettrico perfetto, ovvero la lunghezza dello strato 2 è . (Con lambda indico la lunghezza d'onda)

In queste condizioni è possibile che nel mezzo 2 vi sia energia elettromagnetica immagazzinata?

Il mio ragionamento è il seguente: utilizzando il formalismo delle linee di trasmissione, rappresento il conduttore elettrico perfetto con un corto circuito; su un corto circuito, il coefficiente di riflessione vale -1 e a distanza dal corto circuito avrò (circuito aperto).

Ragionando così direi che alla prima interfaccia vi sia riflessione totale e dunque non vi possa essere energia elettromagnetica immagazzinata nel secondo tratto. Sapreste indicarmi dove sbaglio?



Grazie anticipatamente

Se la guardi come teoria delle linee hai che all'inizio del secondo dielettrico hai , ma perche' il sistema sappia che c'e` questa condizione ci deve essere un'onda che va dall'interfaccia al metallo, viene riflessa e quando torna indietro dice che non c'e` dissipazione di potenza. Pero` onda diretta e onda riflessa, che formano l'onda stazionaria, sono associate ad energia elettromagnetica.

Oppure detta in altri termini, sempre pensando alla linea, all'interfaccia hai tensione ma non hai corrente. Questa tensione c'e` anche, di valore diverso, lungo gli altri punti della linea, e questo determina una energia immagazzinata. Poi lungo la linea hai anche corrente che arriva al massimo sulla parete metallica e anche la corrente e` associata ad energia immagazzinata.

Chiarissimo, grazie. Un'ultima cosa: se volessi calcolare l'energia elettromagnetica per unità di superficie immagazzinata nel secondo tratto, l'equazione alle parti immaginarie del teorema di Poynting (applicato ad un volume cilindrico avente una base posta sulla prima interfaccia e l'altra sul cep) si ridurrebbe a:
(poiché non ci sono sorgenti nel cilindro ed il flusso di potenza reattiva attraverso le basi e la superficie laterale è nullo)

Io so, dal teorema di unicità, che in assenza di perdite quest'ultima equazione ammette soluzione non banale solo in corrispondenza d'un insieme numerabile di frequenze.
In questo caso, so che all'interno del cilindro il campo è diverso da zero, quindi quell'equazione ammette soluzione non banale e il campo all'interno del cilindro è tale che , giusto? Se è così, posso concludere che la frequenza alla quale sto lavorando sia una frequenza di risonanza... o la faccio troppo semplice?

Il tuo ragionamento mi sembra corretto: quella e` una frequenza di risonanza, e non c'e` passaggio di potenza reattiva solo alle frequenze per cui il coefficiente di riflessione all'interfaccia vale 1 o -1 e questo e` un insieme numerabile di frequenze.

Perfetto, grazie