В природе свет и радиоволны
Город Омск. 2017 июнь 24 суббота 01:56:00
(По просьбе Бориса Владимировича из Белоруссии)
В природе свет и радиоволны,
создаваемые радиотехническими устройствами,
распространяются с одинаковой скоростью, скоростью света,
чуть меньше, чем 300 тысяч километров в секунду.
Радиоволны создаются,чаще всего с помощью антенн,
имеющих различную конфигурацию,
но преимущественно используется, в качестве
излучателя - диполь Герца,
состоящий из двух, последовательно расположенных,
электрических проводников, суммарной длиной равной
половине длинны пространственной электромагнитной радиоволны,
создаваемой электродвижущей силой (ЭДС),
подведённой по проводящей электрический ток - линии,
от генератора радиочастотных колебаний, радиопередатчика радиоволн,
с соответствующей частотой электромагнитных колебаний,
находящихся в зависимости, раскрываемой по формуле, учитывающей:
- длину волны - l ( лямбда ) ( длина в метрах);
- частоту - f (количество периодов колебаний в секунду)
(Герц);
- период колебаний - T (время полного периода,
исчисляемого в секундах или долях секунды),
целой синусоиды изменения знаков (+, -) ,
в моменты перехода через нулевое значение
напряжённости электрической составляющей,
электромагнитных радиоволн,
проходящих в пространстве со скоростью света,
точнее - 299,7 тысяч километров в секунду,
причём,
принято считать
изменение величины и знака напряженности по синусоидальной закономерности,
проходя через нулевые значения,
по-переменно достигая максимальных значений
с одним знаком, затем, убывая до нулевого значения,
при переходе через него,-
изменяется знак на противоположный, и далее,
достигая максимального значения противоположного знака электрической напряжённости,
как бы,
привязанной, к источнику
электрической напряжённости - диполю Герца,
за счёт электродвижущей силы,
подводимой к диполю, от генератора радиопередатчика,
по антенно фидерной линии,
согласованной по электрическому сопротивлению
с излучателем, с одного конца,
и с другого конца линии должно быть согласование
с выходным сопротивлением передающего устройства.
Для чистоты объяснения,
мне следует вспомнить о волновом сопротивлении
пространства, в котором должно происходить
распространение электромагнитных радиоволн;
оно должно быть равным 270 или 300 Ом,
для "круглого" счёта.
Такая погрешность не слишком велика,
если учитывать, то - что,
волновое сопротивление пространства,
вблизи укорачиваемого излучателя, по сравнению с длиной радиоволны, оказывается будет возрастать,
достигая 10000 Ом, при очень коротком излучателе.
Для случая использования излучателя магнитной напряжённости, в форме петлевого металлического проводника электрического тока, обоими концами присоединённого к выходу генератора, то
волновое сопротивление пространства,
вокруг излучателя магнитной напряжённости, с уменьшенными размерами излучающей петли,
по сравнению с излучаемой длиной волны,
будет соответственно меньше 270 Ом,
устремляясь к нулю, пр нашем стремлении
укоротить длину излучающей ток проводящей петли,
или короткому замыканию выхода
колебательной мощности генератора.
К примеру, при частоте электромагнитных колебаний,
одно колебание в секунду ( один Герц),
длина электромагнитной волны соответствует
299,7 тысяч километров.
На Земной поверхности прямой проводник такой длины
невозможно разместить!
Формула: f = c / l ;
где:
f - частота колебаний;
c - скорость света;
l - длина электромагнитной радиоволны (греческая буква ЛЯМБДА).
Если известна частота f электромагнитных колебаний,
то можно найти длину в пространстве электромагнитной волны,
за пределами зоны формирования волны,
то есть,
за пределами зоны вблизи излучателя,
где волна ещё не сформировалась полностью.
Для надёжности, можно взять расстояние больше трёх длин волн,
где будет полностью сформированной волна электромагнитных
колебаний по синусоидальной закономерности,
там и далее от излучателя, максимумы положительных и отрицательных значений электрической напряжённости, будут соответствовать
нулевым значениям магнитной напряжённости,
а максимумы магнитной напряжённости будут соответствовать
минимуму электрической напряжённости, что в свою очередь,
означает максимальный поток элементарных носителей электричества
- электронов, ускоренных электрической напряженностью,
распространившейся в пространстве со скоростью света,
на расстояние 1 / 4 доли длины волны,
и представляющую собой электродвижущую силу (ЭДС).
Поступательное движение электронов,
со скоростями много меньше скорости света,
сопровождается ротацией магнитного вектора напряжённости,
вокруг направления движения электронов.
В свою очередь, силы магнитной напряжённости
распространяются со скоростью света,
образуя спиральную волну магнитной напряжённости,
с увеличивающимися пространственными размерами
распространения, но с убывающей величиной магнитной
напряжённости,
обратно третьей степени - зависимости
от расстояния от источника,
то есть, от направления потока ускоренных электронов,
которые были ускорены за счёт сил электрической напряжённости,
создаваемой источником переменной по знаку (+) или (-) ЭДС
- электродвижущей силы, то есть,
антенны радио - телевизионного или связного радиопередатчика.
По правилам,
если имеем нагрузочное сопротивление в замкнутой электрической цепи,
то не рекомендуется рассуждать про ЭДС,
а следует говорить о падении напряжения источника питания на сопротивлении нагрузочном,
на внутреннем сопротивлении источника,
и о падении напряжения питания на сопротивлениях соединительных проводов.
Однако, для электромагнитных радиоволн,
существуют мгновенные значения во времени периода колебаний,
когда величины проходят нулевое значение, в те моменты,
когда другие величины принимают максимальную величину,
а это значит, что могут быть моменты времени,
когда будет справедливым утверждение о разрыве проводимости,
а волновое сопротивление пространства возможно не учитывать,
то есть, моменты, мгновенных значений,
когда можно сказать несколько слов
о электродвижущей силе (ЭДС) - как о первопричине излучений.
Благодарю за внимание!
P.S.
Да! Я забыл вспомнить и сказать, что нибудь про эфир?
Это понятие устаревшее. Как говорили - "ни к селу и ни к городу".
С уважением, Виктор Дмитриевич Перепёлкин из Омска.
Свидетельство о публикации №217062301979
«Для чистоты объяснения,мне следует вспомнить о волновом сопротивлении
пространства, в котором должно происходить распространение электромагнитных радиоволн; оно должно быть равным 270 или 300 Ом,
для "круглого" счёта.
Такая погрешность не слишком велика,если учитывать, то - что, волновое сопротивление пространства, вблизи укорачиваемого излучателя, по сравнению с длиной радиоволны, оказывается будет возрастать,достигая 10000 Ом, при очень коротком излучателе.»
Волновое сопротивление пространства равно корню квадратному из отношения его магнитной и электрической проницаемостей. Для вакуума (воздуха) оно равно 377 Ом и не зависит от типа применяемой антенны – магнитной или электрической. От типа укороченных антенн зависит изменение отношения магнитной и электрической напряженностей полей, изменяющихся с расстоянием от антенны. Дело в том, что подле антенны существуют несколько видов ЭМполей, напряженность которых по разному изменяется с расстоянием от антенны. Напряженность так называемых реактивных полей, энергия которых четверть периода колебаний распространяются от антенны, а в следующие четверть периода возвращается в антенну, спадает по квадратной и кубической зависимостям. Напряженность ЭМП спадает пропорционально расстоянию и именно это поле остаётся в дальней зоне.
«…там и далее от излучателя, максимумы положительных и отрицательных значений электрической напряжённости, будут соответствовать
нулевым значениям магнитной напряжённости,
а максимумы магнитной напряжённости будут соответствовать
минимуму электрической напряжённости,…»
Это неверно. Магнитная и электрическая составляющие ЭМВ синфазны!
У многих из нас есть пробелы в образовании, вызванным упрощением школьной программы. Можно привести вузовские учебники, но проще зайти на физический форум и просмотреть соответствующие темы или самому задать интересующий вас вопрос.
http://dxdy.ru/topic43836.html Дальняя зона
http://dxdy.ru/topic103237.html Электромагнитные волны. Процесс образования.
http://dxdy.ru/topic106106.html Электромагнитные волны
http://dxdy.ru/topic109596.html Понятие "поле"
http://dxdy.ru/topic111251.html Механизм электромагнитного излучения ускоренными зарядами
http://dxdy.ru/topic113510.html Что такое электромагнитная волна больше не понимаю
Влад Тихонов 06.07.2017 14:49 Заявить о нарушении
Правда , мне понравилась карикатура в американском журнале QST - amateur Radio,
с изображением фидера антенного, со стоячими пузырями оболочки кабеля, где не смогли наладить бегущий режим, от передатчика до антенны, возник перегрев в узлах тока, синфазных с максимумами напряжения.
Так, что - теория и практика радиолюбительства.
С уважением, Виктор = RA9MBB - радиолюбительский позывной телеграфиста.
Виктор Перепёлкин 06.07.2017 15:06 Заявить о нарушении
Волновое сопротивление вблизи антенны, именно зависит от степени укороченности и согласования с фидером. Если электрический вибратор укорочен, то волновое сопротивление возрастает, возрастает и колебательное напряжение, соответственно возрастает напряжённость электрической составляющей, но магнитная напряжённость , определяемая током в антенну, приближается к нулю!!! Это на основе моих измерений, а не того, кто где - то, что - то высказал на форуме. Измерения я осуществлял прибором "NFM 1" - Германская Демократическая Республика изготовитель.
Государственная поверка и аттестация соответствовала периоду измерительных работ.
На сверх длинных волнах применялись укороченные индукторы магнитной индукции, охлаждаемые водопроводной водой протекающей внутри медной трубы индуктора, при токах несколько десятков тысяч Ампер. Волновое сопротивление вблизи индуктора примерно 10 Ом. Любой металл помещаемый в индуктор разогревался до белого каления за несколько секунд, за счёт наведённых вихревых токов в этом куске металла. Плавильные печи работают на частоте 50 Герц, для получения большей глубины проникновения магнитного поля, потому, что на более высоких частотах, происходит вытеснение тока на поверхность. Этими вопросами я занимался 9 лет. С уважением, Виктор Дмитриевич.
© Copyright: Виктор Перепёлкин, 2017 Свидетельство о публикации №217070601267
Виктор Перепёлкин 06.07.2017 15:33 Заявить о нарушении
“Волновое сопротивление вблизи антенны, именно зависит от степени укороченности и согласования с фидером. Если электрический вибратор укорочен, то волновое сопротивление возрастает, возрастает и колебательное напряжение, соответственно возрастает напряжённость электрической составляющей, но магнитная напряжённость , определяемая током в антенну, приближается к нулю!!!»
Волновое сопротивление пространства в 377 Ом совершенно не означает, что в этом пространстве нельзя создать другое отношение НАПРЯЖЕННОСТЕЙ маг и эл полей. Само волновое пространства от этого не изменяется. Это константа для данного вида среды.
My 73!
Влад Тихонов 06.07.2017 18:07 Заявить о нарушении
Закономерность существует по мимо желания, потому, что это является физической закономерностью зависимости именно волнового сопротивления, в зоне не сформированной волны, вблизи излучателя, не соответствующего классическим правилам согласования размеров излучателя,- с размерами электромагнитной волны генерируемой в пространстве.
С уважением, Виктор.
Виктор Перепёлкин 06.07.2017 18:23 Заявить о нарушении
по состоянию здоровья, хотя мощность на 2 - метрах, использовал 60 милливатт,
на многоэлементную антенну с балкона 2 этажа, поддерживал связь через весь город Омск, из центра до окраин 12 км.
С уважением, Виктор.
Виктор Перепёлкин 06.07.2017 18:43 Заявить о нарушении