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2 Bedeutung sind. Im theoretischen Teil I wird zunachst in den
Abschnitten B, C, D das Grundproblem der Wellenausbreitung, namlich
der Einfluss des Erdbodens und der Kugelgestalt der Erde,
behandelt. Das schwierige Problem der Aus- breitung uber die
Erdkugel (Beugung, ohne den Einfluss der Atmosphare) darf heute im
wesentlichen als geloest gelten. Die weiteren Abschnitte E, F, G
be- handeln den Einfluss der Ionosphare auf die Wellenausbreitung
und die Brechung in der unteren Atmosphare. Der Teil II behandelt
die Ausbreitung in den einzelnen Wellenlangengebieten, fur die
gleiche oder ahnliche Ausbreitungsbedingungen herrschen, und zwar
fur die mittleren und langen Wellen, die kurzen Wellen und die
ultrakurzen Wellen. Von besonderer Bedeutung ist die Feldstarke in
Abhangigkeit von der Ent- fernung bzw. dem Ort auf und uber der
Erde. Hier liegen eingehende Messungen in allen Wellengebieten vor.
Wegen der Schwankungen mussen zeitliche Mittel- werte angegeben
werden. Weitere Beobachtungen betreffen die Abhangigkeit der
mittleren Feldstarke von der Tages-und Jahreszeit und den Zusammen-
hang mit den magnetischen Stoerungen und der Sonnentatigkeit. Die
in allen Wellenlangengebieten infolge der Mitwirkung der Atmosphare
bzw. Ionosphare auftretenden Schwunderscheinungen werden eingehend
behandelt. Die Ionosphare ist fur die Wellenausbreitung im gesamten
Wellengebiet mit Ausnahme der ultrakurzen Wellen von
ausschlaggebender Bedeutung. Aus diesem Grunde wird der
Ionospharenforschung ein besonderer Teil III gewidmet. Im Teil IV
werden die atmospharischen und extraterrestrischen Strahlungen
behandelt.
1. Warum mussen wir fur die drahtlose Telegraphie
elektromagnetische Wellen verwenden ? Fur die drahtlose Telegraphie
mussen wir uns elektrischer und magnetischer Felder bedienen, die
von Ladungen oder Stroemen ausgehen, die wir am Sende- ort
herstellen, und die bis zum fernen Empfangsort laufen. Statische
Felder 3 nehmen mit der Entfernung r wie 1jr ab. Das gilt sowohl
fur elektrische wie auch fur magnetische Dipole. Die ubertragene
Leistungsdichte 0 berechnet sich nach POYNTING zu 6 Sie nimmt bei
Benutzung statischer Felder wie 1jr mit der Entfernung ab. Die von
H. HERTZ entdeckten elektromagnetischen Wellen sind ihrer Natur
nach Lichtwellen. Sie unterscheiden sich von letzteren nur durch
die groessere Wellenlange. Die ubertragene Leistung nimmt, wie wir
aus der Photometrie 2 wissen, mit 1jr ab. Um die UEberlegenheit der
Hertzsehen Wellen zu zeigen, wollen wir 2 Stationen vergleichen,
die in 1 km Entfernung die gleiche Leistung haben und von denen die
eine mit statischen Feldern, die andere mit Wellen arbeitet. In 10
km Entfernung ist die Leistung der Wellenstation auf 1j1oo, die der
"sta- tionaren" auf 1j1oooooo abgesunken. Die Wellen sind den
stationaren Feldern um das wooofache uberlegen. 2. Warum mussen wir
hochfrequente Wechselfelder verwenden? Wir werden in dem Kapitel
uber die Abstrahlung elektrischer Wellen von einer Antenne die
Formel kennenlernen: Q; = 120 n Q:: J;.h;u. Hierbei bedeutet: Q:
=Feldstarke am Empfangsort AE = Wellenlange r = Entfernung hefi =
effektive Antennenhoehe:3 = Stromstarke am Fusspunkt der Antenne.
1. Warum mussen f"lir die drahtlose Telegraphie Hochfrequenzstrome
verwendet werden? Zur drahtlosen Nachrichtenubermittlung mussen wir
uns elektrischer oder magnetischer Felder bedienen, die von
Ladungen oder Stromen ausgehend in die Ferne reichen. Statische,
elektrische und magnetische Felder sind dazu 3 ungeeignet, denn
ihre Wirkung nimmt mit 1/r ab. Wir erkennen das am Falle eines
elektrischen Dipoles. Im freien Raum befinde sich eine Stange von
der Lange 2 h. An ihren Enden trage sie zwei Kugeln mit den
Ladungen +Q und -Q Coulomb. Berechne die Feldstarke im Aufpunkte P.
Jede Ladung erregt nach dem CouLOMBSehen Gesetze eine Feldstarke __
Q_. 1 2 - 4nB r ' 0 beide setzen sich nach dem Krafteparallelogramm
zusammen (s. Abb. 1). Die resultierende Feld starke wird dann -2Qh
= --_-_ . Abb. 1. Feldstarke des Dipols. 4nB: r- 0 Wenn man in
einer schragen Richtung, z. B. unter dem Winkel {}, zum Antennen 3
draht fortschreitet, so erhalt man ebenfalls eine Abnahme der
Feldstarke mit 1/r Zwischenrechnung: Das Potential des Dipols ist
a_ _ r -hQz 2ne0rp = hQ oz = ----;a- Als Koordinaten fuhren wir z
in Richtung der Antenne und e senkrecht zur Antenne ein. Wir
erhalten fur die Feldstarkekomponenten Brp hQ3ze 3hQ . 2ne0 e =
2ne0 Be = ] r5 = ----ys smD cosiJ und 2 2 2 eo z = 2 Eo: = h:: e -
1) = ' .? (3 COS1J-1)] . Man erhalt eine solche Abnahme auch fur
statische Magnetfelder strom durchflossener Leiter."
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