|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Kurze Wellen in Drähten. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur Stehende Strömungswellen Kurze Wellen breiten sich entlang des Drahtes anders aus, als wir es uns von der Ausbreitung von Strom gewohnt sind. Normalerweise gehen wir davon aus, dass der Strom an jeder Stelle des Drahtes die gleiche Stärke hat. Bei einem oszillierenden Strom erweist sich dies als falsch; In den Drähten bilden sich sogenannte „stehende Wellen“ aus Strom und Spannung, die durch die Reflexion von Elektrizität am Ende des Drahtes entstehen. Streng genommen entstehen solche Wellen bei jedem Wechselstrom, wir können sie aber nicht beobachten, da hierfür in der Regel sehr lange Drähte benötigt werden: Es ist notwendig, dass die Länge des Drahtes oder Drahtpaares mindestens 1/4 der Wellenlänge überschreitet . Bei kurzen Wellen ist dies sehr einfach. Lassen Sie uns zunächst analysieren, was in einem einzelnen Draht passiert. Es sei ein ausreichend langer Draht vorhanden, der an einem Ende E einen Kurzwellengenerator aufweist und dessen anderes Ende A isoliert ist (Abb. 1).
Wie wir bereits erwähnt haben, ist der Strom in einem solchen Draht über seine gesamte Länge nicht gleich. Am Ende ist der Strom 0, und wenn man sich vom Ende entfernt, erscheint er und wird allmählich immer größer, bis er am Punkt B, 1/4 Welle vom Ende entfernt, seinen Maximalwert erreicht. Das heißt, wenn wir das Amperemeter an verschiedenen Stellen des Kabels zwischen den Punkten A und B einschalten, zeigt es immer mehr Strom an, je näher wir Punkt B kommen, und der Strom ändert sich entlang der ABC-Kurve. 1. Jenseits von Punkt B fällt der Strom allmählich bis zu Punkt C ab, wo er ganz aufhört. Der Abstand von C nach A entspricht der halben Wellenlänge des Kurzwellengenerators. Darüber hinaus steigt der Strom über Punkt C hinaus wieder an, erreicht in D seinen Maximalwert und fällt dann wieder auf Null ab, woraufhin sich alles erneut wiederholt. Der Abstand AD entspricht 3/4 einer Welle, der Abstand AE entspricht der gesamten Wellenlänge des Generators. An den Maximapunkten (B und D) zeigt das Amperemeter die gleiche Stromstärke an, aber der Strom fließt zu jedem Zeitpunkt an diesen Punkten in entgegengesetzte Richtungen (wie beispielsweise durch Pfeile angezeigt). Um dies in der Zeichnung zu sehen, platzieren wir die aktuelle Verteilungskurve CdE unterhalb der EA-Linie, während der erste Teil davon, AbC, oberhalb von EA liegt. Die AbCdE-Kurve hat die Form einer sogenannten Sinuskurve. Wenn wir eine so ungleichmäßige Stromverteilung entlang des Drahtes haben, sagen wir, dass sich im Draht eine stehende Stromwelle gebildet hat. Die Orte mit der größten Stromstärke (Punkte B D) werden Strombäuche genannt, und die Orte, an denen sie gleich Null ist (Punkte A, C, E), werden Stromknoten genannt. Wir sehen, dass sowohl benachbarte Knoten als auch Bäuche einen Abstand von einer halben Welle voneinander haben. Wir dachten, der Draht sei lang genug, aber wenn er kürzer wäre, zum Beispiel nur 1/4 Welle (d. h. am Punkt B wäre bereits ein Generator vorhanden), wäre die Stromverteilung immer noch ungleichmäßig. Da gleichzeitig der Strom am Ende des Drahtes immer 0 ist, befindet sich am Ende des Drahtes (A) ein Knoten und am Generator (B) ein Stromgegenknoten. Nun ist es wichtig zu beachten, dass ein einzelner Draht, in dem stehende Stromwellen entstehen, Radiowellen in den Weltraum ausstrahlt. Das bedeutet, dass es Energie verbraucht. Der Energieverbrauch für kurzwellige Strahlung ist sehr hoch und steigt mit der Verkürzung der Wellenlänge. Wenn der Draht strahlen muss, ist das ein nützlicher Energieaufwand, aber manchmal ist das einfach nicht notwendig, und dann ist dieser Aufwand eine Energieverschwendung. Einen solchen Fall haben wir beispielsweise dann, wenn der EA-Draht selbst keine Antenne ist, sondern lediglich der Energieversorgung der Antenne dient. In diesem Fall wird die darin durch Strahlung verlorene Energie nicht nur für uns verschwendet, sondern kann sogar schädlich sein und die Strahlung einer echten Antenne beeinträchtigen. Lechers System Um Strom ohne Energieverlust für die Strahlung bereitzustellen, wird eine Zweidrahtleitung oder das sogenannte Lecherov-System verwendet (Abb. 2). Es besteht aus zwei Drähten, die in relativ geringem Abstand zueinander verlaufen. Verdammt. 2 zeigt ein Lecher-System, das an einem Ende isoliert und am anderen Ende an einen Generator angeschlossen ist. In diesem System sehen wir auch die Bildung stehender Strömungswellen. Wenn Sie sich die Zeichnung jedoch genau ansehen, können Sie erkennen, dass an derselben Stelle (z. B. Schnitt aa) der Strom in jedem Draht in entgegengesetzte Richtungen fließt. Es ist sehr wichtig. Durch diesen Umstand verhindern beide Drähte gegenseitig die Energieabstrahlung und das Lecherov-System weist keine Strahlungsverluste auf.
Bisher haben wir von stehenden Wellen des Stroms gesprochen, aber die gleichen Wellen treten auch bei der Spannung auf. Verdammt. 3 zeigt die Spannungsverteilung entlang des Lecher-Systems. Wir sehen hier die gleiche Kurve wie für den Strom; Auch Knoten und Bäuche werden hier beobachtet. Aber genau dort, wo der Strom Knoten hat, treten nur Spannungsbäuche auf und umgekehrt. Dies lässt sich leicht erkennen, wenn man die Zeichnungen 2 und 3 vergleicht.
Sehr häufig wird das Lecherov-System mit Brücke verwendet. Dies ist die Bezeichnung für einen beweglichen Leiter, der beide Leitungen des Systems kurzschließt. Diese Brücke kann aus zwei miteinander verschraubten dünnen Kupferplatten hergestellt werden. Wenn die Brücke bewegt werden muss, werden die Schrauben gelöst und anschließend wieder verschraubt. Das Lecherov-System mit einer Brücke unterscheidet sich dadurch, dass am Ort der Brücke die Spannung zwischen den Drähten immer Null ist, es einen Spannungsknoten und folglich einen Strombauch gibt. Wie die Strom- und Spannungskurven in diesem Fall angeordnet sind, zeigt Abb. 4.
Indem wir irgendwo im System eine Brücke installieren, bestimmen wir somit den Ort des aktuellen Gegenknotens. Dies ist sehr praktisch, wenn das System für den Betrieb mit unterschiedlichen Wellenlängen ausgelegt ist, da Sie so die Systemeinstellungen einfach ändern können. Tatsache ist, dass das Lecherov-System nicht irgendwie an den Generator angeschlossen werden kann, um deutliche stehende Wellen zu erhalten. Es ist zwingend erforderlich, dass sich der Generator an einer bestimmten Stelle befindet, beispielsweise im Schwingungsbauch des Stroms. Es wird in der Hölle gezeigt. 2, wo das System mit der Generatorspule verbunden ist, so dass ein Strombauch durch die Spule fließt. Wenn wir nun die Welle des Generators ändern, dann passen genau 3/4 der Welle nicht auf den Draht. Da sich am Ende des Systems immer ein Stromknoten befindet, verlässt unser Generator den Schwingungsbauch und die stehenden Wellen fallen in diesem Fall sehr schwach aus. Wenn wir eine Brücke haben, können wir sie jederzeit so verschieben, dass der Generator wieder in den Schwingungsbauch des Stroms fällt. Versuche mit Lechers System Es ist nicht schwer, ein Experiment durchzuführen, das eine visuelle Überprüfung des Gesagten ermöglicht. Dazu benötigen Sie einen Kurzwellengenerator, ein Lecherov-System und mehrere Glühbirnen einer Taschenlampe. Der Generator muss über eine ausreichende Leistung verfügen – ab zwei Zehnwatt; Mit zwei Verstärker- oder Mikroröhren lassen sich zufriedenstellende Ergebnisse nur mit einem sehr guten Generator erzielen. Wellenreichweite: 30 Meter und darunter. Das Lecher-System muss aus zwei Drähten mit einem Durchmesser von etwa 1 mm (Telefonbronzedraht eignet sich sehr gut) bestehen und diese Drähte in einem Abstand von 5 bis 10 cm voneinander ziehen, wobei darauf zu achten ist, dass sich dieser Abstand zwischen den Drähten nicht ändert . Dazu müssen Abstandshalter aus Ebonit oder Glas im Abstand von 3-4 Metern zueinander angebracht werden. Es ist besser, das System so lang wie möglich zu nehmen, vorzugsweise 25-30 Meter. Die Enden der Drähte müssen isoliert sein, insbesondere die Enden, die dem Generator am nächsten liegen. Hier muss der Draht abgefangen werden, bevor er den Generator erreicht, wie in der Hölle gezeigt. 5, wobei das Ende frei bleibt, um es an den Generator anzuschließen.
Isolatoren sollten nussförmig sein – eine Kette aus 4–5 Teilen, unbedingt mit einem Seil verbunden, nicht mit Draht – oder Glas – röhrenförmig oder ganz. Nehmen Sie eine Glühbirne aus einer Taschenlampe, löten Sie zwei harte, blanke Leiter daran an und führen Sie sie in entgegengesetzte Richtungen. Die Enden der Leiter müssen so gebogen werden, dass sie sich um die Drähte des Lecher-Systems wickeln, wie in Abb. 6, was es jedoch ermöglicht, die resultierende Brücke mit einer Glühbirne entlang des Systems zu bewegen. Die Enden des Systems werden an den Generator angeschlossen oder wie in Abb. 2, oder induktiv gekoppelt (Abb. 7). In beiden Fällen muss erfahrungsgemäß die günstigste Verbindung gewählt werden.
Nachdem sie den Generator auf eine Welle eingestellt haben, beispielsweise 20 Meter, bewegen sie die Brücke und entfernen sich vom Generator. Die zunächst leuchtende Glühbirne in der Brücke erlischt nach und nach; Aber wenn man sich etwa eine halbe Welle entfernt, leuchtet es wieder auf, und wenn es am stärksten leuchtet, wird Lechers System abgestimmt. Dann passt eine stehende Halbwelle mit Strombäuchen an der Glühbirne und am Generator auf das System. Bewegt man die Glühbirne weiter, geht sie wieder aus und leuchtet wieder, wenn zwei Halbwellen vom Generator zur Brücke passen usw.
Wenn das Lecher-System aufgebaut ist, können wir auch Knoten am Spannungsbauch erkennen. Spannungsknoten können gefunden werden, indem man den Draht mit einem in der Hand gehaltenen Leiter berührt. Normalerweise wird bei einer solchen Berührung die Systemeinstellung gestört und das Licht in der Brücke geht aus. Wenn wir jedoch den Draht im Spannungsknoten berühren, verletzen wir die Einstellungen nicht und alles bleibt unverändert. Dies geschieht, weil der Draht im Knoten keine Spannung hat und wir daher durch die Verbindung des Knotens mit der Erde den Strom nicht zur Erde umleiten können. Die Spannungsknoten befinden sich an der gleichen Stelle wie der Strombauch. Um die Schwingungsbäuche zu finden, müssen Sie eine Glühbirne von einer Taschenlampe an einen der Drähte hängen, wie in Abb. 7. Blatt A kann aus jedem Metall (außer Eisen) mit einer Größe von 10 x 10 cm oder mehr bestehen. Im Spannungsbauch leuchtet die Glühbirne am stärksten, da hier der Strom vom Draht durch die Glühbirne und die Kapazität des Blechs am stärksten fließt. Wenn der Generator über eine beträchtliche Leistung verfügt, können wir durch das Aufhängen einer gewöhnlichen Glühbirne (ohne Folie) in den Spannungsbauch das bläuliche Leuchten der darin enthaltenen verdünnten Luft beobachten. Verlässt man den Spannungsbauch, verschwinden die beschriebenen Phänomene. Über die Wellenlängenmessung Der Leser kann übrigens aus dem Gesagten schließen, dass es zweckmäßig ist, das Lecher-System zur Bestimmung der Wellenlänge des Generators anzuwenden. Wenn wir den Abstand zwischen zwei benachbarten Strombäuchen messen, erhalten wir tatsächlich genau die halbe Wellenlänge. Es ist jedoch zu beachten, dass die Messung der Welle mit dem beschriebenen Aufbau keine völlig genauen Ergebnisse liefert. Die in der Brücke befindliche Glühbirne absorbiert Energie und daher ist die gemessene Welle etwas kürzer als die tatsächliche. Der Messfehler erreicht 1-2%. Um diesen Fehler zu vermeiden, werden in Laborinstallationen anstelle einer Glühbirne empfindliche Geräte verwendet, die zudem nicht in die Brücke eingebunden, sondern induktiv mit dieser verbunden sind. Die Methode selbst bleibt gleich und wird zur Kalibrierung von Kurzwellenwellenmessern verwendet. Machen wir uns nun mit einigen weiteren Eigenschaften des Lecher-Systems vertraut, die es uns übrigens ermöglichen werden, eine weitere, genauere Methode zur Messung der Wellenlänge weiter zu beschreiben. Lechers System als leistungsloser Widerstand Selbstinduktion und Kapazität auf dem Weg des Wechselstroms stellen für ihn den sogenannten leistungslosen Widerstand dar – induktiv oder kapazitiv. Als solcher Widerstand kann auch das Lecher-System eingesetzt werden, zudem hat es teilweise Vorteile gegenüber herkömmlichen Selbstinduktionsspulen und Kondensatoren. Um zu verstehen, warum das so ist, schauen wir uns Abbildung 8 an. Hier sind die Strom- und Spannungskurven entlang des Lecher-Systems, die bei A enden. Wir wissen, dass die wellenförmige Verteilung von Strom und Spannung auf die Reflexion am Ende des Leiters zurückzuführen ist. Aber man kann die Dinge auch etwas anders betrachten. Nehmen wir zwei Abschnitte a und b des Systems und beachten Sie, dass der Strom in a größer ist als in b und die Spannung umgekehrt. Wenn ja, dann können wir sagen, dass der Widerstand des Lecher-Systems bei a geringer ist als bei b. Unter Widerstand verstehen wir den Widerstand eines Abschnitts des Systems mit einer Länge vom Ende bis a und vom Ende bis c.
Auf diese Weise können wir den Widerstand für ein Lecher-System beliebiger Länge definieren. Es stellt sich heraus, dass es je nach Länge entweder induktiv (entspricht dem Widerstand der Selbstinduktionsspule) oder kapazitiv sein kann. Verdammt. Abbildung 9 zeigt die Kurven dieses Widerstands für das überbrückte Lecher-System. Die Kurven beziehen sich auf ein System aus Drähten mit einem Durchmesser von 1 mm und einem Abstand von 8 cm, sind jedoch für alle Systeme ähnlicher Größe ungefähr gleich. In der Zeichnung ist der induktive Widerstand in Ohm von der horizontalen Achse nach oben aufgetragen, der kapazitive Widerstand nach unten. Auf der horizontalen Achse ist die Länge des Lecher-Systems in Bruchteilen einer Welle aufgetragen. Nehmen wir an, wir möchten ein solches System haben, dessen Widerstand induktiv ist und 1000 Ohm beträgt. Aus den Kurven lässt sich leicht ermitteln, dass das System hierfür eine Länge von 0,16 Wellenlängen haben muss.
Die leistungslosen Widerstandskurven des Lecher-Systems ermöglichen unter anderem zu verstehen, woraus der System-Tuning-Prozess eigentlich besteht. Um den größten Strom und damit die auffälligsten stehenden Wellen zu erhalten, ist es notwendig, dass das an den Lecherov-Generator angeschlossene System keinen großen Widerstand aufweist; Am allerwenigsten wird dieser Widerstand gerade dann sein, wenn die Länge des Systems gleich einer Halbwelle oder einem Vielfachen davon ist; In diesem Fall befindet sich der Generator im Gegenknoten des Stroms. Bei sehr kurzen Wellen, insbesondere bei Wellen in der Größenordnung von mehreren Metern, ist der Einsatz des Lecher-Systems anstelle von Selbstinduktionsspulen und Kondensatoren sinnvoll. Die Vorteile liegen darin, dass das Lecherov-System sehr geringe Verluste aufweist, die bei Spulen und Kondensatoren mit der Wellenverkürzung stark ansteigen. Es ist bequemer, das Lecher-System anstelle von Drosseln oder Blockkondensatoren zu verwenden, es ist schwieriger, es in Schwingkreisen * zu verwenden. Natürlich muss man bedenken, dass das Lecherov-System nur für eine bestimmte Welle einen gewissen leistungslosen Widerstand bietet; Sobald wir die Welle ändern, ändert sich der Widerstand. Zu beachten ist auch, dass bei Kondensatoren (sofern diese keinen Gleichstrom leiten dürfen) ein System ohne Brücke gewählt werden sollte. Kapazitätskurven für ein solches System sind in Abb. dargestellt. 10. In diesem Fall müssen die Enden der Drähte gut isoliert sein.
Mehr zur Wellenmessung Nachdem wir den Widerstand des Lecher-Systems kennengelernt haben, können wir eine andere Methode zur Messung der Wellenlänge beschreiben, die jedoch möglichst einen leistungsstarken Generator erfordert. Hierzu ist ein symmetrischer Schwingkreis erforderlich, der induktiv mit dem Generator verbunden ist (Abb. 11).
Kondensatoren sollten eine Kapazität von ca. 8 bis 100 cm haben, Spulen von 4-10 Windungen mit einem Durchmesser von ca. 8 cm. Im Stromkreis ist eine Taschenlampenbirne als Anzeige enthalten. Die Verbindung sollte möglicherweise schwach sein, weshalb ein leistungsstärkerer Generator wünschenswert ist. Der Schwingkreis wird an den Punkten a und b unterbrochen, wo das Lecherov-System mit einer Brücke verbunden ist. Die Brücke wird zunächst unweit des Stromkreises installiert (ca. 1/8 Welle) und der Stromkreis auf Resonanz abgestimmt: Gleichzeitig blinkt die Glühbirne. Dann. Bewegen Sie die Brücke weg, ohne den Stromkreis zu berühren, bis die Glühbirne wieder am hellsten aufleuchtet. Der Abstand zwischen der ersten und der letzten Position beträgt nur eine halbe Welle. Diese Methode basiert auf der Tatsache, dass sich die gleichen Widerstandswerte des Systems entlang der Länge des Systems streng alle halbe Welle wiederholen, es sei denn, das System weist große Energieverluste auf. Abschließend weisen wir darauf hin, dass dem Lecher-System eine besondere Bedeutung für die Energieversorgung von Antennen und insbesondere von komplexen Richtantennen zukommt. Wir werden uns nicht mit diesem Thema befassen, das einen besonderen Aufsatz erfordert. Wie der Leser sieht, hat das System von Lecherov in der Kurzwellentechnik eine breite Anwendung gefunden; Es hat allen Grund, seinen rechtmäßigen Platz in der Praxis unserer Kurzwellenfunkamateure einzunehmen. * Es ist nützlich, sich daran zu erinnern, dass die induktive Reaktanz der selbstinduktiven Spule L 6,28 fL Ohm beträgt, die kapazitive Reaktanz für den Kondensator C 1/(6,28 fC) Ohm beträgt, wobei f die Schwingungsfrequenz = 3 * 10 ist8/Lambda, wobei Lambda die Wellenlänge in Metern ist. L und C müssen in Henry und Farad ausgedrückt werden. Anhand dieser Formeln lässt sich bestimmen, welche Spule und welcher Kondensator dem Lecherov-System der einen oder anderen Länge entsprechen. Autor: A. Pistochlkors
Kunstleder zur Touch-Emulation
15.04.2024 Petgugu Global Katzenstreu
15.04.2024 Die Attraktivität fürsorglicher Männer
14.04.2024
▪ Ein neues Organ, das im menschlichen Körper gefunden wurde ▪ ESP32-PICO-D4 - das kleinste ESP32 WiFi-Modul
▪ Abschnitt der Website Wissenschaftliches Kinderlabor. Artikelauswahl ▪ Artikel Nachtschwärmer im Leerlauf. Populärer Ausdruck ▪ Artikel Was ist eine Warmfront? Ausführliche Antwort ▪ Artikel Lebensmittelverkäufer. Jobbeschreibung ▪ Artikel Gerät zur lokalen Magnetfeldtherapie. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik ▪ Artikel Schneiden von Ferrit. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen
www.diagramm.com.ua |
Siehe andere Artikel Abschnitt 
Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:
Alle Sprachen dieser Seite