elektromagnet

Elektromagnetische Wellen
mechanische Wellen rufen im Mikrofon
Spannungsimpulse hervor ---> Stromfluß---> elektromagnetische
Schwingungen im Schwingkreis des
Senders erzeugt ---> bei hohen
Frequenzen Abstrahlung als
elektromagnetische Wellen --->
Auffangen der Wellen im Schwingkreis
des Empfängers---> Verstärkung der
Spannungsimpulse--->Lautsprecher--->
mechanische Wellen (Schall)
Schwingkreis: Parallelschaltung von Spule und Kondensator ---> elektromagnetische
Schwingung ( wechselseitiger Auf- und Abbau von elektrischen Feldern im Kondensator und magnetischen Feldern in der Spule ---> sinusförmiger Verlauf der Spannung,
des Stromes und der elektr. und magnetischen Energie)
Schwingung erfolgt mit einer bestimmten Eigenfrequenz, die nur von der Induktivität
L
1
der Spule und der Kapazität C des Kondensators abhängt: f =
2 L$C
Erzeugung ungedämpfter Schwingungen
Energiezufuhr durch spannungsgesteuerten Feldeffekttransistor ( Basis=Gate,
Emitter=Source, Kollektor=Drain ), Gate
steuert als Schalter Source-Drain-Strom;
in der Zusatzspule wird eine Spannung
induziert, mit der man Gate steuert; in der
Halbperiode, in der die untere Platte des
Kondensators negativ ist, öffnet Transistor
Kondensator wird Energie von der Quelle
zugeführt---> ungedämpfte Schwingung
Übergang vom Schwingkreis zum Hertzschen Dipol
Induktive Kopplung von Spulen:
im Schwingkreis entsteht durch Induktion eine Spannung--->
stimmen Frequenz im linken Primärstromkreis und Frequenz
im Schwingkreis überein--->Resonanz---> größte Amplitude
an einen Hochfrequenzschwingkreis kann man einen Metallstab induktiv koppeln--->Hertzscher Dipol
Dipol = „entarteter Schwingkreis”
mit der Länge des Dipols ändert man Kapazität
und Induktivität des Schwingkreises u. damit
seine
Resonanzfrequenz ; l
= 0,5k . Schwingung von
Ladungsträgern
im Hertzschen Dipol
elektrisches (rot)
und magnetisches
Feld (blau) in der
Umgebung eines
Dipols ( an den
Enden B=0, Änderung von E am
größten, weil Ladungsanhäufungen
am stärksten wechseln )
Spannung und Strom
im Dipol
bei l= /2
(an den Enden I=0,
U am größten)
Bei hohen Frequenzen wechselt das elektrische Feld am Dipol außerordentlich schnell
seine Richtung. Die Feldänderungen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit in den
Raum
aus. Dabei löst sich die Feldstörung vom Dipol ab und wandert zusammen mit dem
durch den wechselnden Elektronenstrom entstehenden magnetischen Feld als selbständige elektromagnetische Welle in den Raum , ohne daß dafür ein Medium
erforderlich ist. Mit elektromagn. Wellen können Informationen und Energie drahtlos über
weite Strecken übertragen werden.
Eigenschaften der Dipolstrahlung:
transversale Welle;
der elektrische Feldvektor
→
E Ω zur Ausbreitungsrichtung der Welle
→
Strahlung = polarisiert ( E behält im Raum die gleiche Lage bei )
Felder = rotationssymmetrisch um den Dipol angeordnet;
→ →
BΩE
1. Ablösung der Feldänderung vom Dipol - elektromagnet. Welle / Hertzsche Welle
2. Feld in größerer Entfernung vom Dipol
Rundfunktechnik