Hertz vibrator

Hertz vibrator (Hertz dipol, Hertz antenne) - den enkleste antenne, en enhed til at udsende og modtage elektromagnetiske bølger . Det er en tynd retlinet elektrisk leder af kort længde (sammenlignet med længden af den elektromagnetiske bølge), hvorigennem en vekslende elektrisk strøm løber. De første eksperimenter med en sådan antenne blev udført af Hertz i 1886-1888.

I elektrodynamik forstås den hertziske dipol som en model i form af et element (kort fragment) af en retlinet elektrisk vekselstrøm af kort længde med en konstant amplitude og fase af svingninger langs længden [1] . Strålingsfeltet for en sådan elementær strøm svarer til strålingsfeltet af en elektrisk dipol , hvis dipolmoment ændres i tid ifølge en harmonisk lov, det vil sige, det svarer til feltet skabt af to elektriske ladninger af samme (tidsvariabel) størrelse og modsat fortegn, placeret på den aktuelle linje ved dens ender. Hertz ejer skabelsen af teorien om dette objekt.

Historie

Hertz brugte kobberstænger med metalkugler i enderne, i hvis gnistgab en Ruhmkorff-spole var forbundet [2] . Hvis der tilføres en tilstrækkelig høj spænding til et par af disse ledere, vil der ske en elektrisk nedbrydning af luftgabet i mellemrummet mellem dem, og der springer en gnist, og der vil opstå elektriske svingninger i vibratoren med en periode mindre end levetiden på gnisten. Længden af de genererede elektromagnetiske bølger vil være cirka det dobbelte af dimensionerne af selve vibratoren [3] . Den mindste af de vibratorer, som Hertz brugte (0,26 m) gjorde det muligt at opnå vibrationer med en frekvens i størrelsesordenen 5⋅10 8 Hz, hvilket svarer til en bølgelængde på 0,6 m. I forsøg placerede Hertz også vibratorer i fokus af konkave metalspejle for at opnå retningsbestemte flade bølger .

Ved hjælp af metalspejle og et asfaltprisme viste Hertz, at lovene for refleksion og brydning af elektromagnetiske bølger i det usynlige spektrum adlyder lovene for geometrisk optik i det synlige spektrum .

Hertz målte også hastigheden af en elektromagnetisk bølge ved at skabe en stående bølge og måle dens længde . $\lambda$

Symmetrisk vibrator

Symmetrisk vibrator , dipol - den enkleste og mest almindelige antenne . I den enkleste version er det en lige leder med en længderadius , der fødes i midten af længden fra en generator af højfrekvente strømme . $2l$ $en,$

Half Wave Vibrator

En halvbølgevibrator er en model af en ægte vibratorantenne, som er en lige ideel tynd leder (strømtråd), hvis længde ( ) er lig med halvdelen af længden af den elektromagnetiske bølge i mediet, der omgiver halvbølgen vibrator. En halvbølgevibrator kaldes også en i praksis udbredt vibratorantenne og et udstrålende element af flerelementsantenner i form af en i enderne åben leder, hvis samlede elektriske længde er tæt på, dvs. en frekvens tæt på frekvensen af dens første resonans (første oscillationstilstand ). $2l$ $2l$ $\lambda /2,$

Slim Vibrator

For en bølgelængde , hvis radius af lederne af vibratoren og , så en sådan vibrator kaldes tynd . $\lambda$ $a\ll l$ $a\ll \lambda$

En vibrator kaldes kort , hvis den har en længde ; lang kaldes en vibrator, hvori . $l<\lambda /2$
$l>\lambda /2$

Vibratormønstre

Afhængigt af forholdet mellem vibratorens længde og bølgelængden og det sted, hvor feederen er inkluderet i den, har dens retningsmønster den form, der er vist på figuren:

Noter

↑ Nikolsky V.V., Nikolskaya T.I. Elektrodynamik og udbredelse af radiobølger. M.: Nauka, 1989. S. 324.
↑ Virtuelt computermuseum. . www.computer-museum.ru Hentet 8. maj 2017. Arkiveret fra originalen 13. april 2017. (ubestemt)
↑ Savelyev I. V. [§106. Eksperimentel undersøgelse. XV. Elektromagnetiske bølger.] // Kursus i generel fysik. - 3. - M. : Nauka, 1988. - T. 2. - S. 307. - 337 s. - 220.000 eksemplarer.