Мистика антенн
Эта публикация радиоинженера Владимира Тимофеевича Полякова для меня была очень важна. Саму публикацию я обнаружил в интернете гораздо позже чем пришёл к выводу, что приёмные антенны излучают, и даже обычный камертон в помещении, озвучиваемом динамиком звучит из-за того? что звуковая волна камертона взаимодействует со звуковой волной динамика. Те же выводы я делал и о магнитной антенне приемника, указав, что напряженность э.м.п. возле антенны много больше напряженности поля передающей станции. Фактически это новая модель взаимодействий в физике. Моей квалификации явно недостаточно, чтобы сделать такую модель с расчётными формулами, в тексте Полякова строгие формулы есть, и желающие могут найти публикацию в интернете. У приёмной антенны есть своё квазистатическое эм. поле. Поляков пишет, что у приёмной метёлочной антенны оно столь эффективно, что может модулировать атмосферное электричество при совпадении напряженности токов статики атмосферы и квазистатики метёлочной антенны. Это явление в свою очередь даёт объяснение принципов работы источников свободной энергии типа генератора Ториэля Капанадзе.
("Мистика" коротких антенн продолжается…)
В.Т.Поляков
Февраль-март 2003 г.
Постановка задачи. Когда автор, вовсе не преследуя далеко идущих целей, а просто ради курьеза и для души занялся детекторными приемниками, которые скоро стали громкоговорящими, он и предположить не мог, какие новые “открытия” ждали его на этом пути. Кавычки здесь поставлены потому, что очень хорошо разбирающийся в теории и практике антенн специалист с полным правом может сказать, что ничего нового не открыто, тем не менее то, о чем пойдет речь, трудно назвать общеизвестным.
Попытка посчитать мощность, которую можно извлечь из эфира с помощью короткой (по сравнению с длиной волны) антенны, привела к выводу формулы
P0 = E2l2/6400,
где E — напряженность поля у антенны, l — длина волны, на которую антенна настроена. Формула пригодна для антенны без потерь, размещенной над идеально проводящей землей и отдающую всю принятую мощность в нагрузку (приемник) [1].
Из формулы следует, что в радиусе 100 км от 500-киловаттной ДВ радиостанции теоретически можно извлекать из эфира ватты (!) мощности, а уж милливатты, нужные для громкоговорящего приема — в радиусе тысячи километров!
Публикация прошла после немалой полемики, и решающим был довод автора: если малая передающая антенна без потерь излучает всю подводимую мощность (а куда же ей еще деться?), то по теореме взаимности и приемная антенна должна развивать на нагрузке указываемую формулой мощность, причем независимо от размеров антенны. Этот довод и был дан в комментарии от редакции.
Однако реальные, построенные в любительских условиях приемные ДВ антенны имеют КПД не выше долей, или в лучшем случае единиц процентов, и отдают мощность, на два-три порядка меньше теоретической, что иногда, впрочем, тоже немало.
Что надо сделать, чтобы улучшить ситуацию? Вопрос важен для всех, занимающихся радиоприемом и связью на ДВ. Рекомендации известны: увеличивать размеры антенны и снижать потери в проводах, окружающих предметах и заземлении. В результате придем к конструкции приемной антенны, вполне сравнимой с передающей (стометровые мачты, толстые провода и закопанные в землю сотни килограммов меди для хорошего заземления). Нет сомнения, что теоретически предсказанная мощность будет извлечена из эфира, но какой ценой!
Для поиска приемлемых решений придется досконально разбираться в физике работы антенн. Итак, идеальная малая антенна без потерь может извлекать из эфира значительную мощность, но как она это делает? Вопрос открыт.
Парадокс. Известно, что приходящее к антенне электромагнитное поле несет энергию, причем плотность ее потока (вектор Умова—Пойнтинга)
П = E.H = E2/120p = E2/377,
где 120p = 377 Ом — волновое сопротивление свободного пространства. Чтобы извлечь из приходящего поля мощность Р, антенна должна обладать некоторой эффективной поверхностью Sэфф, тогда
P = П.Sэфф = Е2Sэфф/377.
Поверхность Sэфф легко найти, приравняв два приведенных выражения для мощности: E2 l2/6400 = Е2Sэфф/377. Отсюда получаем:
Sэфф » 0,06 l2 » 0,5(l/3)2.
Выходит, что маленькая антенна без потерь обладает внушительной эффективной поверхностью, намного превосходящей ее реальную поверхность, примерно l/4 ´l/4. На ДВ она может составить примерно полкилометра на полкилометра! В то же время для проволочных антенн о “площади” тонкого провода говорить вообще не приходится. Этот парадокс просто необходимо как-то объяснить. Посмотрим сначала, что сделано в других областях радиофизики и смежных наук применительно к нашему вопросу.
Экскурсия в радиофизику. В случае СВЧ антенн, для которых справедливы приближения геометрической оптики, дело обстоит просто. Представим себе рупор, направленный в сторону передатчика (рис. 1). Мощность Р, попадающая в раскрыв рупора площадью S, и равная П.S, собирается в волноводную (или другого типа) фидерную линию и направляется в нагрузку (приемник) R. Если рупор хорошо спроектирован (т. е. искажения поля в раскрыве пренебрежимо малы), а линия хорошо согласована, то в этой системе отражений не будет, и вся мощность Р поглотится приемником. Sэфф такого рупора равна геометрической площади его раскрыва S.
Интересно, если передатчиком послужит радиолокационная станция, увидит ли она наш согласованный рупор, направленный на нее? Ответ очевиден — радар улавливает лишь отраженные сигналы, а отражений-то в нашей системе и нет. На экране радара рупор будет выглядеть черным пятном, поскольку поглощает все падающее на него излучение.
В ИК технике широко пользуются понятием абсолютно черного тела (АЧТ), не отражающего падающую на него энергию. Выполняют его в виде полой сферы, покрытой изнутри поглощающим материалом (хороша даже печная сажа). Излучение, многократно переотражаясь стенками сферы, и каждый раз ослабевая, поглощается практически полностью (рис. 2).
В астрономии есть гипотеза о существовании во вселенной “черных дыр”, не отражающих и не излучающих из-за очень сильного гравитационного поля (поэтому и увидеть их нельзя). Вычисляют даже радиус некоторого объема (сферы Шварцшильда), при попадании в который ни вещество, ни излучение обратно выйти уже не могут.
Бог с ним, с веществом, нам бы разобраться с излучением. Может ли приемная антенна излучать? Если стенки АЧТ (рис. 2) сделать не черными, а зеркальными, то энергия поглощаться не будет, и после нескольких переотражений внутри сферы ИК излучение выйдет обратно. Чтобы создать мощное отражение в том направлении, откуда приходит излучение, помещают три плоских зеркала под углом строго 90о друг к другу (рис. 3). Уголковые отражатели широко применяются и на СВЧ, в радиолокации, и на более коротких ИК волнах, и на еще более коротких волнах в оптике.
Вернемся к рис. 1. Малейшее отражение в фидере или нагрузке приведет к тому, что часть мощности отразится и будет переизлучена приемной антенной обратно в эфир. Теперь радар увидит приемную антенну. А если перегородить волновод отражающей заслонкой О (замкнуть или оборвать кабель)? Коэффициент отражения станет равным единице, и вся принятая мощность излучится обратно, с учетом коэффициента направленного действия рупора. “Черная дыра” на экране радара превратится в яркую точку.
По этому принципу тоже выполняют некоторые радиолокационные отражатели-маяки, но в отличие от уголковых, они отражают туда, куда направлен рупор. Более того, если модулировать отраженное излучение, например, полупроводниковым диодом, можно организовать линию радиосвязи без передатчика на передающей стороне. Вывод из сказанного ясен — приемная антенна должна быть согласованной.
Однако, в рассмотренных случаях размеры антенн велики по сравнению с длиной волны. Заметим также, что все перечисленные устройства широкополосны. Нет ли в физике случаев, когда эффективно работают именно малые антенны? Оказывается есть, и сколько угодно. Начнем с самых коротких электромагнитных волн — гамма лучей.
Известен эффект Мессбауэра, или ядерный гамма-резонанс, при котором ядра атомов излучают или поглощают кванты лишь строго определенных энергий, а следовательно и частот (энергия e связана с частотой f формулой Планка: e = hf, h — константа). Заметим, что длина волны гамма излучения намного больше размеров ядра.
При описании ядерных реакций, вызванных бомбардировкой ядер частицами, вводят понятие эффективного поперечного сечения реакции s (с размерностью в барнах, 1 барн = 10 -28 м2), характеризующее эффективность захвата частиц ядрами. Графики зависимости s от энергии частиц e нередко удивительно напоминают резонансные кривые колебательного контура, посмотрите картинки в любом учебнике, а взаимодействие так и называют — резонансным. Сравните sи Sэфф. Фактически, это одно и то же!
Двинемся в сторону длинных волн — в оптическом и ИК диапазонах сплошь и рядом резонансное поглощение, резонансное излучение. Лазер дает монохроматическое (одночастотное, с узким спектром) излучение только потому, что использует резонансные переходы атомов с одного энергетического уровня на другой: hf = e1 – e2. Но размеры атомов примерно на четыре порядка меньше длины волны. Ситуация показана на рис. 4, но чтобы масштаб был правильным, размеры кружочка-атома надо уменьшить еще в тысячи раз.
На сантиметровых и миллиметровых волнах связи и локации очень мешает поглощение в атмосфере, поэтому выбирают “окна прозрачности” вдали от резонансных спектральных линий поглощения водяного пара (1,35 см или 22 ГГц), кислорода (около 6 мм или 50 ГГц) и т. д. Но размеры молекул составляют несколько ангстрем (1 А = 10 -10 м), здесь они уже на 7 порядков меньше длины волны! Тем не менее эти маленькие молекулы — “антенны” эффективно взаимодействуют с проходящей волной, поглощая ее, т. е. делают то же самое, чего и мы хотим от нашей приемной ДВ антенны. Излучение и поглощение сугубо резонансное, причем спектральные линии очень узкие, что говорит о высокой добротности атомных резонансных систем, не зря же их используют в эталонах частоты. Лишь при поглощении в атмосфере линии поглощения уширяются из-за теплового движения молекул.
Итак, второй вывод: малая антенна должна быть резонансной.
Вернемся к нашим антеннам. Эка, вывел! — скажет читатель. А мы что делаем? Даже в детекторном приемнике мы настраиваем антенну в резонанс с помощью колебательного контура (с которым она сильно связана) и затем подбираем связь с детектором, согласуя его входное сопротивление с пересчитанным в контур сопротивлением антенны. Что же, пока наши выводы только подтвердили то, к чему давно уже пришли практически.
Но каков должен быть резонанс антенны? Тупой при сильной ее нагрузке, или наоборот, острый? Мера резонансных свойств антенны — ее добротность, которую проще всего определить по полосе пропускания антенны вместе с ее согласующей цепью (контуром):
Q= f0/2Df,
где f0 — резонансная частота, Df — расстройка, при которой напряжение сигнала, снимаемого с антенны, падает до 0,7, а мощность до 0,5 от значений, полученных при резонансе.
В [2] была показана высокая эффективность коротких антенн при приеме, в случае, когда собственные потери антенной цепи малы или скомпенсированы положительной обратной связью (регенерацией). Добротность при этом получается высокой, напряжение на антенне большим, а собственное поле антенны оказывается значительно сильнее внешнего. В ряде практических экспериментов даже без регенерации были получены напряжения на антенне до 100 В при напряженности падающего поля 0,1...0,2 В/м.
Затем было установлено, что малые электрические и магнитные антенны одинаково эффективны при одинаковых объемах их ближних полей, хотя и согласовываются с генератором или нагрузкой совершенно по-разному [3].
Наконец, было выяснено, при каких условиях малая антенна может быть эффективной. Оказалось, что добротность антенного контура Q должна возрастать обратно пропорционально объему, занимаемому ближним полем антенны, или кубу ее линейных размеров.
Была выведена формула, связывающая объем ближнего поля V и добротность Q эффективной (т. е. имеющей КПД, близкий к 100%) малой антенны в свободном пространстве [4]:
Q0 = l3/26V.
Добротность была взята как отношение реактивного сопротивления антенны к удвоенному сопротивлению излучения, удвоенному потому, что либо антенна нагружена на входное сопротивление приемника, равное сопротивлению излучения по условиям согласования, либо питается от передатчика с таким же выходным сопротивлением.
Перепишем последнюю формулу несколько по-другому, чуть-чуть округлив коэффициент (ведь наши формулы носят приближенный, оценочный характер):
VQ = (l/3)3.
Еще учтем, что объем поля рассматриваемой здесь заземленной антенны вдвое меньше (поле сосредоточено только в верхнем полупространстве):
VQ = 0,5(l/3)3.
По обе стороны знака равенства теперь стоят объемы — слева объем поля идеальной заземленной антенны, увеличенный в Q раз из-за ее резонансных свойств. Ему уместно дать название резонансный объем поля антенны
VQ = Vp.
Справа стоит объем, связанный с длиной волны. Назовем его
V0 = 0,5(l/3)3.
Это тот объем, из которого антенна должна черпать энергию, чтобы удовлетворять самой первой формуле нашей статьи, выведенной в [1].
Но почему мы теперь говорим об объемах, а не об эффективной поглощающей поверхности? Автора привели к этому сами математические выводы, и когда они были сделаны, оказалось, что и с физической точки зрения гораздо лучше говорить об объемах, ведь малая антенна отбирает энергию волн со всех сторон, а ее ближнее поле имеет конфигурацию, близкую к несколько вытянутой вверх полусфере (кстати, эта форма не имеет ничего общего с диаграммой направленности).
Легко можно показать, что объемная плотность энергии приходящего к антенне электромагнитного поля (e0E2) и плотность потока его энергии (E2/120p) пропорциональны друг другу (связаны через постоянный коэффициент, равный скорости света c = 1/Öm0e0), а принимаемая антенной мощность как раз и пропорциональна Е2.
Теперь у нас обрисовалась следующая физическая картина (рис. 5): если антенна не мала, и объем ее ближнего поля V равен V0, то она может иметь единичную добротность и быть широкополосной. Например, антенна может представлять собой вертикальный провод с емкостной нагрузкой, как на рис. 5, или конус, направленный вершиной к земле. Но тогда и размеры антенны велики. Если же мы значительно уменьшили размеры антенны, и V также уменьшился, то мы должны увеличить добротность настолько, чтобы резонансный объем поля достигал V0. Вот и получается, что добротность идеальной антенны обратно пропорциональна объему.
Посмотрим теперь, что будет, если антенна не идеальна, т. е. если она имеет, кроме сопротивления излучения, еще и некоторое сопротивление потерь, не связанное с отдачей мощности в приемник. Добротность антенны, естественно, уменьшится, и, соответственно, сократится ее резонансный объем VQ. Добротность и КПД уменьшаются пропорционально друг другу, поэтому КПД оказывается равным:
h = Vp/V0.
Эта замечательная и предельно простая формула (кстати, никогда ранее не встречавшаяся автору) имеет очень простой и ясный физический смысл: если резонансный объем поля антенны не достигает необходимого для отбора теоретически возможной мощности (V0), то КПД антенны уменьшается, и принятая мощность становится равной:
Р = Р0.h.
Ближнее поле. Поговорим теперь подробнее о свойствах ближнего поля антенны. Во-первых, оно квазистатическое, т. е. его можно рассчитывать (для рассматриваемой электрической антенны) методами электростатики. Например, если вертикальная антенна имеет верхнюю емкостную нагрузку (диск, зонтик, система горизонтальных проводов), то ее ближнее поле подобно полю заряженного конденсатора, образованного нагрузкой и землей. Во-вторых, это поле реактивное, т. е. не расходует энергию ни на излучение, ни на потери, а как бы запасает ее. Действительно, по другому определению добротность — это отношение запасенной энергии к энергии, расходуемой за период колебаний (на излучение при передаче и в нагрузке при приеме).
Разумеется, ближнее поле не имеет резких границ, показанных на рис. 5, оно спадает плавно при удалении от антенны. Установив закон изменения поля в разных направлениях от антенны, можно найти его эффективный объем (придется вычислять тройные интегралы в сферических координатах, но для математиков это не составляет особой трудности). В курсах электростатики доказано, что поле диполя (а у нас половинка диполя) спадает по закону 1/r3 (рис. 6). Это весьма примечательно, и позволяет сделать еще один важный вывод.
Возьмем полноразмерную ненагруженную антенну с объемом ближнего поля V0 и Q = 1 (рис. 7,а). Приходящая волна наведет в антенне ЭДС, равную E.hд, и таким же будет напряжение сигнала на верхней емкостной «шляпе» антенны. Собственное поле антенны найдем, разделив напряжение на высоту hд. Его напряженность составит Е, т. е. будет равна напряженности внешнего поля.
Уменьшив размеры антенны, к примеру, в 10 раз, мы уменьшим объем ближнего поля в 1000 раз (рис. 7,б). Теперь придется включить «удлиняющую» катушку L с добротностью значительно более 1000 (см. выше) и настроить антенну в резонанс, учитывая меньшую емкость «шляпы». ЭДС, наведенная полем принимаемой волны стала меньше в 10 раз, и во столько же раз уменьшилось расстояние между обкладками конденсатора hд. Но из-за большой добротности напряжение на «шляпе» возрастет в 100 раз, а собственное поле антенны под «шляпой» — в Q, т. е. в 1000 раз!
При удалении от антенны на 10 ее размеров собственное поле, убывая по закону 1/r3, станет равным Е, как и в прежнем случае полноразмерной антенны. Таким образом, мы выяснили физический смысл объема V 0 — на его границе собственное поле антенны без потерь равно внешнему. В центре этого объема, у самой антенны, собственное поле антенны будет в Q раз сильнее внешнего.
Ненагруженная антенна будет переизлучать принятый сигнал по всем направлениям, в соответствии со своей хорошо известной диаграммой направленности — максимум на горизонт и нуль вверх. Если мы захотим еще увеличить добротность антенны, у нас это вряд ли получится — помешает сопротивление излучения. Другими словами, антенна просто сбросит «лишнюю» мощность в окружающее пространство. То же произойдет, если подключить к антенне регенератор — неплохая идея регенеративного ретранслятора, не так ли?
Нагрузим антенну сопротивлением, равным сопротивлению излучения. Напряжение на антенне составит половину наведенной ЭДС и собственное поле антенны уменьшится вдвое. Соответственно, уменьшится и переизлучение энергии антенной, половина мощности направится в нагрузку.
Последний вывод, который уже напрашивается из изложенной теории, таков: малая антенна черпает энергию из приходящего электромагнитного поля посредством своего ближнего реактивного собственного поля, которое создается путем накопления принятой энергии в высокодобротной колебательной системе самой антенны.
Комментарий редакции
Ключевые тезисы:
1. Идеальная малая антенна без потерь теоретически может извлекать из эфира значительную мощность, несмотря на свои малые размеры.
2. Существует парадокс: маленькая антенна без потерь обладает эффективной поверхностью, намного превосходящей её реальную физическую поверхность.
3. Для эффективной работы малая антенна должна обладать двумя ключевыми свойствами:
- Быть согласованной (минимизировать отражения)
- Быть резонансной (работать на определённой частоте)
4. Добротность малой антенны должна возрастать обратно пропорционально объёму, занимаемому её ближним полем.
5. Малая антенна взаимодействует с электромагнитным полем не через свою физическую поверхность, а через объём своего ближнего поля.
6. У эффективной малой антенны собственное ближнее поле может быть в сотни и тысячи раз сильнее внешнего поля принимаемой волны.
Вывод:
Статья представляет новый взгляд на физику работы антенн, объясняя их эффективность через концепцию объёмного взаимодействия, а не через площадь поверхности. Автор показывает, что малые антенны могут быть высокоэффективными при условии правильной настройки их резонансных свойств и согласования. Ключевой механизм работы антенны заключается в том, что она черпает энергию из приходящего электромагнитного поля посредством своего усиленного ближнего реактивного поля, которое создаётся путём накопления энергии в высокодобротной колебательной системе. Это объясняет, почему даже физически малые антенны могут эффективно принимать сигналы на длинных волнах, что имеет важное практическое значение для радиотехники.
Даже доктор знает, – чем измеряется “добротность” на примере своих зимних ботинок.
А в этом анекдоте всё представление немцев про Россию :
“Купил это я как-то ботинки зимние. Добротные такие. Немецкие. Прихожу домой, смотрю – в коробке бумажка лежит. Инструкция, значит. На русском языке. Читаю: Левую полупару одевать только на левую ногу. Правую полупару одевать только на правую ногу. Перед употреблением не забудьте
завязать шнурки.”
П.С. Левых-правых валенок, и на шнурках, – не бывает.
Не знаю а тему ли статьи, но
помню у нас на “заимке” в грозовую погоду всегда антену от телевизора отключали.
Потому-что искровой разряд в штекере происходил.
Только отчасти связано Виктор. В гр. погоду на антенне случалась наводка напряжения и оно могло сжечь тел. Наводка это дело обычное даже от бытовой сети на проводниках не подключенных к земле накапливается до 500 в наводки. Можно схему собрать и светодиодик от наводки теплится. Исследования Полякова показывают что у приемной антенны есть свое э.м. поле. Т.е. она излучает во время приема. Такое утверждение это переворот в физике. Ни в одном учебнике пока этого нет, хотя Поляков вполне научно и закончено это доказал, даже прак. опытами. Я это предположил чисто из лог соображений и нашел подтверждение. Грозовая наводка в антеннах имеет не синусоидальный, а импульсный характер, она с резонансными св. антенн не связана. На любой проводник эта наводка липнет.
Антенна это устройство для улавливания и усиления сигнала, грозовой разряд это сигнал. Хотя может казаться что разряд молнии гораздо мощнее чем требуемый сигнал, но и антенна улавливает и усиливает в определенном диапазоне частот. Однако при прямом попадании разряда в антенну что происходит редко возможно выделение мощности на входном фильтре вплоть до разрыва изоляции.
Прямого попадания не разу не было.
Но как в штекере между центральным проводом и внешней оболочкой с разной переодичностью пробивала искра , наблюдал не раз. Причем когда разрядов молнии поблизости еще и не было.
Этой темой еще Ломоносов занимался они с одним ученым придумали гальванометр для молний подключали его к мачте во время грозы. Ученого спалили разрядом а Ломоносов остался, но стал осторожней. Когда молнии ипошат рядом с сельским домиком, надо сеть отключать. Могут грохнуть бп любых устройств импульсных, а их не ремонтируют, Китай. Наводки на антенны не обязательно от грозы, просто от сети регулярно портят антенны со встроенным усилителем. Поэтому я их не ставлю и не рекомендую. Рекомендую усилитель перед тв, хотя он менее эффективен его выкинул и все, тв не сгорит и антенну менять не надо. Усилители я делал сам и продал их много. Штук восемьсот наверно за 30 лет.
Там на самом деле по чего там антенна усиливает, она просто железяка. Молния это искровой разряд типа индуктора Теслы. Прерывистое магнитное поле разряда ионизирует воздух он становится проводником. На мет предметах прерывистое маг. поле создает напряжения которые сами могут искрить на заземленные проводники. Как например центральная жила кабеля искрит на оболочку соединенную через сырость и емкость с землей. Эта хрень может даже антенну сотика окучить если сотик зарядником соединен с сетью и через нее с землей. Описаны случаи и сотику хана чуть ли не в руках абонента.
Вы почитайте про антенны внимательно, вспомните про децибелы и прочую физику.
Сергеев, антенна имеет децибелы в отношении резонансных частот, а разряды электрические или импульсы магнитного поля от сети переменного тока, это не совсем гармонические дела. Вам надо почитать в этом случае не про антенны, а молниеприемники, молниеотводы для защиты, скажем тех же антенн. Про наводки я вам как электрик могу так рассказать. Возьмите индикатор напряжения бытовой, измерьте напряжение на не подключенном к сети проводе оно есть. Его величина зависит от длинны провода и расположения сети а не от резонансных свойств проводника. Чем выше и обьемнее будет ваш проводник тем больше вероятность прилета молнии. Кроме слов нужен еще опыт. Мне радисты говорили что наводки от сети могут жечь аппаратуру, я проверял, заряжал конденсатор от провода даже не вблизи сети, у провода поднятого над землей напряжение наводки доходит до 400 в. Достаточно чтоб спалить входные цепи без защиты. Касаемо наводок от грозы, попадание непосредственно в антенну скажем в тарелку выжигает физически кабель. Попадание в линию 220 пробивает б.п. аппаратуры. Наводки от разрядов грозы равномерно заряжают все железяки, сильнее более длинные, т.е. как раз линию, благо она заземлена. В момент импульса разряда грозы его магнитное поле на индуктивном сопротивлении линии, которое ни как не заземлить, создает мгновенное напряжение оно жгет б.п. Т.е. не обязателен разряд точно в линию. Достаточно хорошего всплеска магнитного поля от разряда чтоб пожечь аппаратуру. И входных цепей ТВ от антенны и их б.п. от сети.
А ты уверен что разряд молнии не широкополосный сигнал, не замечал что разряды слышно в приемнике почти на всех частотах?
Вот именно широкополосный, а антенна однополосная система. Но главное не это, а то что разряд дает не пучек синусоидальных колебаний, а прерывистое магнитное поле. Если бы это были просто порции эмп высокой частоты, эффекта молнии не было. Она просто поджаривала как микроволновка кошек собак и все подручные средства. Но молния разрядами различной силы создает сильное магнитное поле которое на индуктивном сопротивлении линий и земли делает спецэфекты вплоть до шаровых молний. Если придумать такую антенну которая чисто на молнию настроена будет, это нобелевская сразу в кармане, а мы не гордые не откажемся. Народу даже с образованием чудны дела индуктивного сопротивления. Это такая штука которая заземлением не заземляется остается в линии, и такая ковыка которая дает коэф. транс. больше отношения витков. Линия ЛЭП с толстыми проводами где казалось бы сопротивления нет на высокой частоте, имеет его будь здоров и всплеск магнитного поля рисует там любые вольты. Можно считать что такой всплеск вызван не переменным током, а импульсным постоянным.
Ну в любом широкополосном сигнале обязательно найдется и однополосный. Малое в большом.
Там своя хитрость. Как раз рекомендую вам опыты Теслы почитать. У переноса эмп любым способом есть поляризация и перенос энергии. Тесла сделал импульсное устройство похожее на грозу где импульс пос. тока в линии создавал чисто магнитное поле, т.е. колебаний не было вообще. Пришел импульс – вспышка м. поля, еще, еще добавилось поле и так очень быстро. В результате никаких гармонических колебаний, хрен уловить эту энергию любой антенной, нужна аналогичная катушке теслы индуктивность и тогда передача энергии. Чтоб ловить грозу надо воздушный змей с медной веревочкой таки делали древние комикадзе.
Ну что ты все Тесла, да Тесла. Чего он там такого мудрено придумал что до сих пор это не смогли повторить. А может дальше гипотез дело и не пошло. А катушки и сейчас мотают всякие, только поняв бесперспективность оных изысканий бросают.
.
Вы вообще имеете понятие о высших гармониках в обычной сети 50гц?
Я как раз имею, я тот человек, который делал индикатор наводки. Это мостик диодов конденсатор и грубо говоря стабилитрон, который отрабатывает разряжаясь на светодиод. Т.е. мостик наводкой может зарядить кондер гарантировано до 350 в. но стабилитрон отрабатывает и светодиод светится, если наводка серьезная, глаз миганий не замечает. Так вот по барабасу к чему индикатор подсоединять к трубе печной, лестнице, антенне, садовой лопате, лучше наводку собирает длинная линия т.к. индуктивность линии больше. Наводка от сети образуется гармониками т.е. синусоидами тока, если смотреть на осциллограф. Частоты этих гармоник не высоки, до килогерца, антенна для них будет с аэродром. Можно замудрить сделать магнитную антенну специально на гармоники сети, вопрос зачем. Т.в. антенна любой конструкции будет собирать наводки от сети, или от грозы как обычная мет. решетка или дуршлаг, важна не сила тока а напряжение. Заряд с антенны разряжается естественно не достигая больших значений. Лучшая антенна в этом случае громоотвод. Вот его можно не дотянув до земли разорвать и получить устройство, которым Менделеев своего собрата принес в жертву науке и бога ПерунА.
Ну и зачем ты разные характеристики сравниваешь?
Это журналистские темы, одни из тем. Гроза и ее жертвы, Тесла и его подвиги. Я рассказываю то что знаю. Про наводку как электрик, наводка даже п-дить немного может и провод такой нагрузкой проверяют. Теслу понять не могут т.к. не понимают (в теории) как ВВ линия работает. Электроны по проводам ходят медленно так как же гигаваты летят по сети. С обмоток генератора стартуют с частотой 50 гц. вихри магнитного поля. Именно они переносят энергию а не ток в линии. Это правило тем сильнее работает чем выше напряжение. В силу этого возможна передача энергии по одному проводу. По проводу распространяется поляризация, а энергия по воздуху. Это не радисту трудно понять, а радист скажет – а зачем вам дополнительный провод если э.м.п идет по воздуху. Т.е. радисты движение энергии по воздуху признают, а электрики напрочь отвергают и молятся на провода. Тесла другую систему применял. Он импульс магнитного поля этот самый вихрь не раскачивал не отпускал удерживал в катушке и колебаний тока в этой катушке не было. Зато импульсы магнитного поля там накапливаются и в результате напряженность магнитного поля оказывается очень велика. Т.е. она становится похожа на действие фронта грозы. Грозу никто приручить не смог, а Тесла энергию смог передать без проводов, на самом деле провод был земля. Поляризация шла по земле однако для передачи энергии как и в случае ВВ линии понадобились лямы вольт и эффекты как от молнии, номер этот не прошел. Почему о этом разговор, потому что это модно на этом этапе, просто модно.
Напряжение, ток, частота это характеристики переносимой энергии. Как можно характеристику по проводам переносить? И так между прочим в электротехнике кроме наведенного электричества ещё есть и статическое к коему принадлежат грозовые разряды.
С энергией переносятся и ее характеристики частота (строго поддерживается), напряжение падает при передаче, ток нагревает провода. Есть статическое электричество земли, грубо заряд туч и атмосферы, есть постоянный ток разряда очень малой плотности на землю. И есть динамический разряд на землю грозы. Где искровые разряды в атмосфере т.е. импульсный ток высокочастотный пробивает дорогу через ионизированные участки и индуктивное сопротивление основному разряду. Что представляет основной разряд импульс постоянного тока или серию быстрых импульсов ответить затрудняюсь. Это точно не синусоидальный ток, но и не обычный разряд, миллион вольт через человека на землю пос. тока гарантировано должен его испепелить, а реально любые варианты бывают. В целом навскидку можно сказать следующее в разряде молнии сильно выражено магнитное поле именно оно преодолевает расстояния диэлектрика по индуктивным сопротивления его участков.
Да не могут характеристики переноситься, так как они придуманы человеком, измерить характеристику можно, но как ты ее перенесешь? Зачастую характеристика энергии меняется, это падение частоты и напряжения. Как же по Вашему рождается статическое электричество?
Характеристики форма импульса, напряжения сила тока частота это описания симметрий события, события переносят свои симметрии, описания делаем мы, в пределах выбранной модели. Статическое электричество накапливается в атмосфере я думаю из-за механического движения воздуха. Кроме того конструктивно т.к. есть проводящий слой ионосфера, проводящий поверхность земли и изолятор воздух. Иногда молнии бьют в обратную сторону от туч в ионосферу. Возможно ионосферу заряжают потоки частиц из космоса.
Да какая там симметрия, ты на осциллографе видел эту симметрию?
На осциллографе в наводке мы увидим гармоники 50Гц, синусоиды, в разряде молнии увидим выгорание прибора, то что делал Тесла с искрой и магнитным прерывателем дуги. Во первых это 20 кв постоянки во вторых это импульсы разряда, к этой фигне осциллограф так же проблематично включить как к молнии. И дальше он не понижал а повышал что вообще исключает осциллограф. Т.е. не всюду его можно применить. Если вам интересно смотрите в инете опыт Томилина-Сакко там это дело с осциллографом там 3 в напряжение, но тоже загадочно и познавательно. Тут опыт Т-С не опубликовать именно из-за картинок которые многим будут интересны, а я их вставлять не умею.
В качестве примера искусственного собирания статики вблизи поверхности, я опубликую обсуждение кабельного генератора, та самая антенна для отлова статики длинна ее 150 м она уже опасна и эффективна как источник энергии, в отличии от простой наводки на проводники.
Да о чем ты пишешь давно известно и используется. На нефте-газопроводах как правило идёт труба, линия 110-500 кВ и через сотню км пункт обходчика, так у них электричество через наведенку используется.
Э нет это другое, наведёнка это магнитные импульсы с ЛЭП. Кабельный генератор это в чистом поле именно статическое электричество атмосферы собирает. Чем чище поле тем и лучше, если пионер возмётся за токоведущий провод, то останется в поле отдыхать. Надо тот участок огораживать и писать пионерам – вход запрещён.
У меня кошка Нюша испугалась, когда я её погладил в перчатке , а потом случайно дотронулся до её мокрого носика. “Шваркнула” искра , а кошка отскочила. :0)
Статика наше все, в школе помнится прикол был, разбежавшись скользить в валенках по полу и прикасаешься к кому нибудь, искра шандарахает дай боже.
ИГОРЕША ,а я тебе анекдот про твоих аров нашла:
“Помните анекдот? Сели в самолет еврей и армянин. Армянин задумчиво смотрит в иллюминатор. Лететь долго. Еврей предлагает игру. “Давайте так, я задаю вам вопрос. Если вы не знаете ответа, платите мне 5 долларов. Потом вы задаете мне вопрос. Если я не знаю ответа, плачу вам 500 долларов”. Армянин молча кивает.
Еврей: “Какое расстояние от Земли до Солнца?” Армянин молча отдает 5 долларов.
Армянин задает свой вопрос: “Кто поднимается в гору на трех ногах, а спускается на четырех?” Еврей думает три часа. Пытается прямо из самолета дозвониться до друзей. Полет уж подходит к концу. Наконец сдается. Отдает 500 долларов и спрашивает: “Так кто же это?”
Армянин молча отдает ему 5 долларов и отворачивается к иллюминатору.”
А что с твоим умным народом случилось:
“Знаете ли вы, что Армения является одной из самых газифицированных стран в мире? Но газовых месторождений там нет. Основные поставщики – Россия и Иран. Цена нашего газа для Армении 165$ за тысячу куб. м. В Европе сейчас цена за тот же объем – 500$. Да, у нас с Ереваном контракт до 2031 года. Но я почему-то уверен, что ПАО “Газпром” (Россия) сможет найти нарушения контракта со стороны ЗАО “Газпром Армения”,
Марина у этого анекдота борода три метра, изначально там были другие действующие лица. Признайся про еврея и армянина ты уже сама придумала?