Skladowa elektryczna i magnetyczna fali EM.

Przegrales

dwa pierwsze rozdzialy.

J.

Użytkownik tornad napisał:

Z tego co sobie przypominam, to płaszczyzny drgań składowej magnetycznej i elektrycznej i są przesunięte o 90st, ale fazę mają jednakową.

I tu masz problem, bo obwody rezonansowe przesuwaja faze.

Raczej nadajnik odpowiedniej czestotliwosci [10MHz ?] umieszczony w stosownej odleglosci [ze trzy dlugosci fali ..

100m niestety], i dwie antenki odbiorcze .. ale na 100m to trzeba chyba sporej mocy zeby cos zobaczyc na oscyloskopie ..

J.

Wzory i wynikajace (chyba) z niej wykresy znam, tyle, ze wlasnie one mi sie kupy nie trzymaja. Piszesz, ze obwody rezonansowe przesuwaja faze. Niech Ci bedzie. Dlatego napisalem, ze doswiadczenie nalezy zrobic przy dwu identycznych obwodach rezonansowych z ta roznica, ze jeden bedzie "zasilany" skladowa magnetyczna (ten z ferrytem) a drugi, w miare wyizolowana skladowa elektryczna - ten z antena. Przeciez w obwodzie rezonansowym nastepuje niejako "przelewanie" sie energii z cewki do kondensatora i z powrotem. Cewka ma pewna indukcyjnosc dana wsp. mi a kondensator pojemnosc zalezna od epsilon. I w czasie pracy tego zestawu "wokol" cewki i kondensatora tworzy sie obszar, w ktorym te drgania wystepuja rowniez w otaczajacym uklad powietrzu, i dlatego czesto trzeba to ekranowac. Zatem te przebiegi musza byc przesuniete w fazie; gdy na kondensatorze jest potencjal zerowy to pole magnetyczne w cewce i wokolo niej, jest maksymalne i na odwrot a to jest wlasnie przesuniecie fazowe. A to jest rowniez fala EM. To tak na chlopski rozum... I druga wlasciwie najwazniejsza sprawa; jesli np do anteny dostarczymy moc (skladowa elektryczna jak sadze, tylko) rowna powiedzmy 10 kW to jak rozklada sie ta moc na skladowe w wypromieniowanej fali EM? czy kazda z nich niesie po te 10 kW czy tez polowe skladowa magnetyczna a druga polowe elektryczna? Czy tez ta moc sie podwaja? To mi tez raz spac nie dawalo z przyczyn braku drugiej skladowej:)

No to chyba nie znasz, albo nie rozumiesz. Na wzorkach sie wszystko zgadza :-)

Sposob wzbudzenia niestety moze miec wplyw na przesuniecie.

No i w normalnych warunkach to sie dzieje z przesunieciem 90deg do wymuszenia.

Wez pod uwage ze w antenie jest pole bliskie, i pole dalekie - tam gdzie fala sama sobie wytwarza pola.

Np natezenie pola statycznego od dipola r^-3, natezenie pola w rozbieznej fali juz tylko r^1

O ile pamietam to w prozni po polowie.

Podwajania nie wykluczam, bo jak widac w pewnych miejscach pole jest, a obok nie ma. Zreszta patrz wektor/twierdzenie Poyntinga

J.

tornad napisał(a):

Teraz, jeśli oddalać kondensator od cewki, uzyskamy dowolne... przesunięcie fazowe? ;) Chłopski rozum czasem zawodzi. Pomylił aci się fala EM z wymianą energii miedzy dwoma elementami obwodu. Ale podam ci kontrprzykład na chłopski rozum: bierzesz prosty kawałek drutu - pola wokół niego nie ma (bo niby skąd). Potem puszczasz przez niego prąd STAŁY - pole pojawia się i jest STAŁE dopóki prad płynie. Można sprawdzić kompasem. Potem powoli zaczynsz zmieniać prąd stały w przemienny, i... :)

Trzeba było wypić to całe piwo wcześniej. Spałbyś jak dziecko :) Do anteny dostarczas energię w postaci fali EM, tylko o innym rozkładzie. cała sztuika z dopasowaniem impedancyjnym polega na zestrojeniu przejścia jednego rozkłądu EM w drugi, bez niejednorodności (odbić).

Nie o to mi chodzi. Problem dopasowania to inna i bajka. Wyobrazam to sobie (na chlopski rozum) jako doprowadzenie do rezonansu dwoch elementow obwodu indukcyjnosci i pojemnosci. Polaczonych szeregowo w dodatku. Indukcyjnoscia jest jakas tam cewka, moze to byc rowniez kawalek drutu a pojemnoscia jest jedna z okladek lub czesciej otwarty kondensator, ktorego okladki leza w tej samej plaszczyznie. I one promieniuja tylko skladowa elektryczna, magnetyczna tworzy sie sama. Napisalem tworzy a to tworzenie zajmuje jakis tam, ale czas. Zatem skladowa magnetyczna musi byc chociaz odrobinke, ale opozniona w stosunku do tworzacej ja skladowej elektrycznej. Z teorii wynika oczywiscie, ze odbywa sie to rownoczesnie ale wlasnie mi chodzi o to aby to d o s w i a d c z a l n ie wykazac. I wymyslilem to doswiadczenie na jakims najlatwiejszym do tego wykazania zakresie. Nie wiem jednak czy takie doswiadczenie z uwagi na pominiecie czy nieuwzglednienie czegos waznego, ma jakis sens. I kazdy fachowiec zarowno teoretyk jak rzemiocha moze je latwo odrzucic.

Dziekuje za zainteresowanie i probe rozstrzygniecia sporu. Swego czasu przegladalem kilka stron na temat VLF. Na necie sa tez schematy budowy odbiornikow na czestotliwosci rzedu kilkudziesieciu hercow, malo, mozna na zywo posluchac odglosow jakie wydaja... no niewiadomo co, czy spadajace meteoryty czy inne wysokoenergetyczne zjonizowane czastki padajace z kosmosu na Ziemie. W tych odbiornikach stosuje sie wylacznie anteny ferrytowe gdyz "drutowe" lapia tyle zaklocen, np. od sieci elektrycznych i innego sprzetu, ze w miare czysty odbior bylby niemozliwy. Jak odszukam stronke to ja tu zapodam. Pzdr.

tornad napisał(a):

Owszem. Opóźnieniem jest z prędkością światła. Nie trzeba nic mierzyć ani udowadniać.

W fizyce nie ma czegoś takiego jak "równoczesnie".

I wymyslilem to

Otóż to ;)

Eeee. Ferryt działa jako magnetowód powiększając czułość i dodatkowo zwiększa indukcyjność cewki, co ma znaczenie przy potrzebnej w tym przypadku ilości drutu. Znowu jakiś radioamator dorobił teorię do praktyki i ją rozpowszechnia jako prawdy objawione :) Grunt, żeby po angielsku :)))))

"Polimeryzowalbym". Chyba nie masz na mysli jedynie slusznej po linii i na bazie "teorii"?

Fakt, moja wiedza ogranicza sie do "Radioamatora" i pozniej Radioelektronika... Zgoda, ale nawet w nowoczesnych nawet odbiornikach radiowych na fale srednie i zapewne i dlugie, stosuje sie anteny ramkowe. One nie maja ani krzty ferrytu a wykazuja kierunkowosc, mozna nimi okreslic skad stacja nadaje i sadze, ze one "lapia" glownie skladowa magnetyczna fali a nie elektryczna. Jak to w koncu jest?

tornad napisał(a):

Po prostu dla fal różnej długosci różne konstrukcje anten są bardziej wygodne lub mniej. Dla długich fal obwody rezonansowe z cewkami o dużej indukcyjności wydają się samonarzucające. Ale rozważania na temat dipola są przwdziwe dla fali dowolnej długości. Ze względów praktycznych oczywiście nie stosuje się dipoli na falach długich i rednich też (nie mówimy o komunikacji z łodziami podwodnymi) :) Tak samo w zakresie gigaherców nie stosuje się klasycznych obwodów rezonansowych złożonych ze zwykłej cewki i kondensatora. Jeśli chodzi o kierunkowość, to nie ma anten które mają idealnie dookólną charakterystykę we wszystkich trzech wymiarach, wszystkie są mniej lub bardziej kierunkowe. Dipol prętowy promieniuje równomiernie w płaszczyźnie prostopadłej, ale tylko w teorii, bo instalacja zakłóca rozkład pola. Nawet antena helikalna nie daje zupełnie kulistego pola.

Dla polaryzacji liniowej to wrecz wykluczone.

Nie jestem pewien jak z kolowa ..

J.

one "lapia" glownie skladowa magnetyczna fali a nie elektryczna. Jak to w

Dziekuje za obszerny, prawie ze wyklad na temat anten nadawczych. Swego czasu przegladalem co nieco na ten temat i stwierdzilem, ze to jest zaj...cie trudne i skomplikowane. Mnie chodzi o Twoja opinie, czy gdy bede mial dwa obwody rezonansowe, obydwa nastrojone na te sama fale np. Warszawe I czy inna silna stacje. Jeden uklad odbiorczy bedzie zbudowany tylko z anteny ramowej i kondensatora i drugi z malej ceweczki powietrznej, kondensatorka i dlugiego drutu polaczonego do jednego konca cewki, ktorej drugi koniec bedzie uziemiony. Ten dluuugi przewod bedzie robil za antene. I teraz jak bedzie wygladal przebieg sinusoid odebranej fali na zaciskach tych obwodow; konkretnie, czy te sinusoidy beda identyczne w czasie, czy przesuniete o jakis maly kat fi czyli w fazie. Czy takie doswiadczenie ma szanse te ew. "faze" wykazac. Unikam tu dalszej "obrobki" sygnalow gdyz ona moglaby zaklocic pomiar. Pzdr.

tornad napisał(a):

Jeśli pobudzasz idealny układ rezonansowy zewnętrznym sygnałem identycznym do częstotliwosci rezonansowej, to z uwagi na zerową składowa urojoną impedancji obwodu nie będziesz miał przesunięcia fazowego. Ale w momencie gdy obwód nie jest skupiony (dołączona antena) wtedy już faza zalezy od czynników powedzmy "mechanicznych", czyli od rozkładu przestrzennego. Rzeczywisty obwód rezonansowy nie jest idealny, co równiez jest źródłem przesunięcia fazowego, łatwo mierzalnego. Podsumowując - zawsze będziesz miałjakies przesunięcie fazowe w realnym układzie. Oczywiście można je skompensować przestrajając nieco jeden z obwodów lub inaczej kładąc antenę.

Niby cos znalazlem25.10 Propagacja fal elektromagnetycznych.

Propagacja - rozprzestrzenianie. Do propagacji używa się obwodu LC wyposażonego dodatkowo w generator drgań niegasnących.

;

Jak widać, w obwodzie drgającym napięcie względem natężenia są przesunięte o

90o. Energia pola elektrycznego jest w stosunku do energi pola megnetycznego przesunięta o 90o.

Oznaczenia: I0 - natężenie początkowe; I - natężenie; w - prędkość kątowa; t - czas; U - różnica potencjałów (napięcie); U0 - początkowa różnica potencjałów.

25.11 Prawa Maxwella. 25.11.1 Pierwsze prawo Maxwella.

Zmienne pole elektryczne wytwarza wokół siebie wirowe pole magnetyczne.

25.11.2 Drugie prawo Maxwella.

Zmienne pole magnetyczne wytwarza wokół siebie wirowe pole elektryczne.

No ale to jakas publikacja szkolna; czy mozna na niej polegac gdy wszystkie "powazne" artykuly i madre ksiazki twierdza, ze tego przesuniecia nie ma? I podpieraja sie Maxwellem, ktory rownoczesnie pisze, ze to sie "tworzy"; jedno pole przechodzi w drugie. Wiec mi sie to kupy nie trzyma aby zadnego przesuniecia fazowego miedzy tymi polami nie bylo. Nie moga byc rownoczesnie albo ich nie byc gdy te synchroniczne niby sinusioidy przechodza przez zero... Czy ktos z madrych elektronikow moze mi to przyblizyc bez laplasjanow, calek i takich odwroconych do gory nogami trojkacikow:)? Pzdr.

Znowu wróciłes do bazy? ;) Ech! Przeciez ci tłumaczyłem, że mylisz zjawiska w obwodzie rezonansowym z rozprzestrzenianiem się fali elektromagnetycznej w dielektryku. Nie wiem jak ci mam wyjaśnić, że to nie to samo, skoro to jest tak oczywiste, że aż boli??? Żadna sensowna analogia w stylu Nurmana (rurki z wodą, zawory itepe) nie przychodzi mi do głowy. A może o to piwo chodzi. Przegrałeś i nie możesz sie pogodzić ze stratą albo masz za co kupić? ;) Mówi się trudno! Kobyłka u płota...

Już mam, może zadziała ;) Wyobraź sobie kawałek prostego drutu. Drut oczywiście, jak to drut. Ma jakąś indukcyjność. Parę nanohenrów albo jeszcze mniej. Teraz zaczynamy pobudzać uzwojenie pierwotne. Pobudzamy taką funkcją napiecia, zeby była ciągłość pierwszej pochodnej. Czyli ani skok, ani czysty sinus, tylko taki sinus z łagodnym wejściem napiecia. Więc napiecie zaczyna narastać. Narasta i narasta... Drut cały czas "nie wie" co to za funkcja a przede wszystkim jaką będzie miała częstotliwość podstawową, więc nie może wytworzyć pola magnetycznego wokół siebie (Twoim zdaniem) no bo ono musi być przecież przesunięte w fazie... A jak tu wyliczyć potrzebny moment startu pola magnetycznego skoro nieznana jest częstotliwość? Więc nie ma pola magnetycznego. Tak długo, jak narasta napiecie, powiedzmy że napięcie narasta teraz liniowoo, nie ma pola magnetycznego. Chmmm.... a co z prądem. Przecież jeśli jest prąd, to pole musi być! Eureka! Prąd też nie płynie Twoim zdaniem!!! Tak więc mamy parę centymatrów normalnego miedzianego drutu o symbolicznej indukcyjności i równie symbolicznym oporze elektrycznym na którym jest juz paręset woltów i nadal rośnie (niezbyt szybko), ale prądu "ni cholery" :) No i co?