Producerea undelor electromagnetice



Unul din cele mai cunoscute circuite folosite pentru a radia sau pentru a receptiona unde electromagnetice este circuitul oscilant deschis alimentat de la un generator de oscilatii electromagnetice intretinute.
Pentru producerea microundelor se folosesc cutii rezonante alcatuite din cilindrii de cupru.
Presupunem drept sursa a undelor , care produce perturbatia originara, un dipol oscilant. In general, prin dipol se intelege un sistem de doua sarcini q1 si q2 egale, dar de semne contrare situate la distanta foarte mica una de cealalta. Daca aceasta pereche de sarcini variaza in timp dupa o lege sinusoidala, spunem ca avem de-a face cu un dipol oscilant.
dipol
Practic un dipol se obtine dintr-un fir conductor ce are intercalat in mijloc o bobina pentru inducerea curentului oscilant de frecventa inalta. Acest dipol se mai numeste si antena, care are inductanta (L = 2μH)si capacitatea (C = 5pF) repartizate uniform de-a lungul antenei. Antenele pot fi:
a) cu un capat legat la pamant (antena sfert de unda);
b) cu ambele capete izolate de pamant (antena semiunda).
antene
Functionarea antenei: Intr-o antena conectata la o sursa de inalta frecventa, sub actiunea campului electric alternativ intretinut de t.e.m., electronii de conductie oscileaza. Oscilatia lor se propaga in antena din aproape in aproape cu viteza luminii in vid, sub forma unei unde electronice longitudinale care se reflecta la capetele antenei, astfel ca unda electronica incidenta se suprapune cu unda electronica reflectata, rezultand unda stationara. Unda stationara prezinta maxim de curent in punctul legat la pamant pentru ca electronii se scurg in sau din pamant, deci la acest capat P exista sarcini electrice in miscare de aceea intensitatea efectiva a curentului este maxima la capatul legat la pamant al antenei sfert de unda, iar la antena semiunda intensitatea efectiva este nula la ambele capete (electronii sunt acumulati la capete).
La ambele antene la capatul A intensitatea efectiva este zero pentru ca nu exista electroni in miscare, in schimb datorita acumularii sarcinilor la acest capat unda stationara prezinta un ventru de tensiune (tensiunea efectiva este maxima) La antena sfert de unda la capatul P exista un nod de tensiune pentru ca potentialul pamantului este considerat nul (nu se acumuleaza sarcini electrice), iar la antena semiunda la ambele capete vor exista ventre de tensiune deoarece se acumuleaza sarcini electrice. Din figura se observa ca lungimea antenei cu un capat izolat este un sfert din lungimea de unda a undei stationare (l = λ/4) din acest motiv antena se mai numeste si antena sfert de unda, in schimb lungimea antenei cu ambele capete izolate este egala cu jumatate din lungimea de unda a undei stationare ( l = λ/2 -antena semiunda.
Curentul de inalta frecveta ce strabate antena se inconjoara de un camp magnetic variabil in timp, care genereaza un camp electric variabil, acesta genereaza din nou un camp magnetic variabil in timp s.a.m.d. Ansamblul celor doua campuri care oscileaza si se genereaza reciproc este un camp electromagnetic care se desprinde de antena si se propaga in mediu sub forma de unde electromagnetice a caror frecventa este egala cu frecventa proprie a circuitului oscilant (al antenei) Un condensator intercalat in serie cu antena, micsoreaza lungimea antenei si mareste frecventa undelor emise sau receptionate, in timp ce o bobina legata in serie cu antena mareste lungimea acesteia si micsoreaza frecventa undei electromagnetice.
pentru antena semiunda
l = λ/2 = c/2ν
ν = c/λ = c/2l = 1/[2π√LC]
pentru antena sfert de unda
l = λ/4 = c/4ν
ν = c/λ = c/4l = 1/[2π√LC]
Undele electromagnetice modulate emise de transmitator se propaga prin canalul de transmisie (mediu) si daca intalnesc in drumul lor antene de receptie, sub actiunea campului electric variabil al undei vor determina electronii liberi din antena sa oscileze cu frecventa undei, generand prin fenomenul de inductie electromagnetica un curent de inalta frecventa in antena de receptie. Energia transmisa acestui curent este maxima daca frecventa proprie a antenei de receptie este egala cu frecventa undei receptionate. Acest lucru se realizeaza prin acordarea antenei pe postul de emisie dorit, adica antena de receptie este la rezonanta cu antena de emisie. Practic aducerea la rezonanta se realizeaza prin modificarea capacitatii condensatorului variabil legat in serie cu antena, astfel ca L1C1 = L2C2. In receptor are loc operatia inversa, adica transforma semnalul receptionat in mesaj sonor sau luminos cu ajutorul unor traductoare.


Orientare




electro
1. In jurul unui camp electric variabil in timp ia nastere un camp magnetic cu linii de camp inchise.
2. Unda electromagnetica.
3. In jurul unui camp magnetic variabil in timp ia nastere un camp electric cu linii de camp inchise.


Matematicieni romani

In Romania o serie de profesori de valoare au pus bazele unui invatamant serios al analizei matematice. Spiru Haret intemeietorul invatamantului romanesc modern, autor al unor studii in mecanica cereasca facute cu metode de analiza matematica, David Emanuel autorul unui tratat de teoria functiilor Traian Lalescu si Anton Davidoglu care si-au adus o contributie importanta in teoria ecuatiilor diferentiale. Dumitru Pompeiu a introdus notiunea de derivata areolara si a demonstrat o teorema celebra de reprezentare integrala.

Ştiaţi că:

¤ . . . James Clerk Maxwell figura remarcabila in stiintele fizice isi publica primul articol stiintific la varste de 15 ani.

¤ . . . Maxwell mergea intotdeauna la laborator insotit de cainele sau Tobi care se descurca admirabil in laborator.

sus

« Pagina anterioara      Linkuri utile      Pagina urmatoare »



Postati:

Facebook widgets   Twitter widgets   Google plus widgets   linkedin