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.