Hertz vibraattori

Hertz-vibraattori (Hertz-dipoli, Hertz-antenni) - yksinkertaisin antenni, laite sähkömagneettisten aaltojen lähettämiseen ja vastaanottamiseen . Se on ohut suoraviivainen sähköjohdin, jonka pituus on lyhyt (verrattuna sähkömagneettisen aallon pituuteen), jonka läpi kulkee vaihtovirta. Ensimmäiset kokeet tällaisella antennilla suoritti Hertz vuosina 1886-1888.

Sähködynamiikassa hertsin dipoli ymmärretään mallina , joka on lyhytpituisen suoraviivaisen vaihtosähkövirran elementin (lyhyen fragmentin) muodossa, jolla on vakio amplitudi ja värähtelyn vaihe pituus pitkin [1] . Tällaisen alkeisvirran säteilykenttä vastaa sähködipolin säteilykenttää , jonka dipolimomentti muuttuu ajassa harmonisen lain mukaan, eli se vastaa kenttää, jonka muodostavat kaksi saman sähkövarausta. (aikamuuttuja) suuruus ja vastakkainen merkki, joka sijaitsee virtaviivalla sen päissä. Hertz omistaa tämän objektin teorian luomisen.

Historia

Hertz käytti kuparitankoja , joiden päissä oli metallipalloja, joiden kipinäväliin oli kytketty Ruhmkorff-kela [2] . Jos näihin johtimien pariin syötetään riittävän korkea jännite, ilmaraon sähköinen katkeaminen tapahtuu niiden välisessä raossa ja kipinä hyppää ja täryttimessä tapahtuu sähköisiä värähtelyjä, joiden jakso on lyhyempi kuin kipinä. Syntyvien sähkömagneettisten aaltojen pituus on suunnilleen kaksi kertaa itse vibraattorin mitat [3] . Hertzin käyttämistä vibraattoreista pienin (0,26 m) mahdollisti värähtelyjen saamisen taajuudella 5⋅10 8 Hz, mikä vastaa aallonpituutta 0,6 m. Kokeissa Hertz sijoitti myös täryttimet fokukseen koveria metallipeilejä suuntaavien litteiden aaltojen saamiseksi .

Käyttämällä metallipeilejä ja asfalttiprismaa Hertz osoitti, että näkymättömän spektrin sähkömagneettisten aaltojen heijastuksen ja taittumisen lait noudattavat näkyvän spektrin geometrisen optiikan lakeja.

Hertz mittasi myös sähkömagneettisen aallon nopeutta luomalla seisovan aallon ja mittaamalla sen pituuden . $\lambda$

Symmetrinen vibraattori

Symmetrinen vibraattori , dipoli - yksinkertaisin ja yleisin antenni . Yksinkertaisimmassa versiossa se on suora johdin , jonka pituussäde syötetään pituuden keskelle generaattorista suurtaajuisilla virroilla . $2l$ $a,$

Half Wave Vibrator

Puoliaaltovärähtelijä on malli todellisesta vibraattoriantennista, joka on suora ideaalinen ohut johdin (virtalanka), jonka pituus ( ) on yhtä suuri kuin puoliaaltoa ympäröivän väliaineen sähkömagneettisen aallon pituus. vibraattori. Puoliaaltovärähtelijäksi kutsutaan myös käytännössä yleisesti käytettyä vibraattoriantennia ja monielementtiantennien säteilevää elementtiä päistään avoimen johtimen muodossa, jonka sähköinen kokonaispituus on lähellä eli käytetään taajuus, joka on lähellä sen ensimmäisen resonanssin taajuutta (ensimmäinen värähtelymoodi ). $2l$ $2l$ $\lambda /2,$

Slim Vibrator

Jos aallonpituudella värähtelijän johtimien säde ja , niin tällaista värähtelijää kutsutaan ohueksi . $\lambda$ $a\ll l$ $a\ll \lambda$

Vibraattoria kutsutaan lyhyeksi , jos sillä on pituus ; pitkää kutsutaan vibraattoriksi, jossa . $l<\lambda /2$
$l>\lambda /2$

Vibraattorikuviot

Riippuen värähtelijän pituuden suhteesta aallonpituuteen ja kohdasta, jossa syöttölaite siihen sisältyy, sen suuntakuvio on kuvan mukainen:

Muistiinpanot

↑ Nikolsky V.V., Nikolskaya T.I. Radioaaltojen elektrodynamiikka ja eteneminen. M.: Nauka, 1989. S. 324.
↑ Virtuaalinen tietokonemuseo. . www.computer-museum.ru Haettu 8. toukokuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 13. huhtikuuta 2017. (määrätön)
↑ Saveljev I. V. [§106. Kokeellinen tutkimus. XV. Sähkömagneettiset aallot.] // Yleisen fysiikan kurssi. - 3. - M. : Nauka, 1988. - T. 2. - S. 307. - 337 s. - 220 000 kappaletta.

Katso myös

Linkit

Hertz-vibraattori // Great Soviet Encyclopedia : [30 osassa] / ch. toim. A. M. Prokhorov . - 3. painos - M . : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1969-1978.