КРАЕВАЯ ЗАДАЧА ВОЗБУЖДЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ВОЛНОВОДА С ИМПЕДАНСНЫМИ СТЕНКАМИ

Аннотация

Решение задач о поведении электромагнитных волн во вращающихся волноводах не- обходимо для объяснения экспериментов с электромагнитными полями во вращающихся интерферометрах и гироскопах и разработки новых методов измерения частоты враще- ния. Сложность постановки и решения подобных задач связана с тем, что вращающаяся система отсчета является неинерциальной, а пространство, ей соответствующее, из-за наличия центробежных сил и сил Кориолиса является искривленным. В данной работе вы- полнены постановка и решение в строгом виде задачи возбуждения сторонними источни- ками токов и зарядов электромагнитного поля во вращающемся цилиндрическом волноводе и исследовано влияния вращения на основные характеристики волновода. Строгая поста- новка и решение задач во вращающейся системе отсчета, учитывающие влияние эквива- лентного гравитационного поля на электромагнитное поле в присутствии вращения, полу- чены с использованием ковариантных уравнений Максвелла. Решена граничная задача воз- буждения электромагнитного поля во вращающемся цилиндрическом волноводе с импе- дансными стенками при заполнении волновода диэлектриком. На основе полученных реше- ний построены частотные характеристики вращающегося волновода. Показана зависи- мость параметров возбуждаемого электромагнитного поля зависят от частоты враще- ния волновода. Расчетами подтвержден эффект расщепления критической частоты вол- новода при вращении на две новых частоты, равных разности критической частоты вол- новода в покое и частоты вращения, умноженной на порядок возбужденной моды. Зависи- мость параметров электромагнитного поля от частоты вращения может использовать- ся для измерения частоты вращения волновода, а полученное строгое решение – для плани- рования, проведения и трактовки результатов экспериментов.