|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Sóng ngắn trong dây. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Radio nghiệp dư cho người mới bắt đầu Sóng đứng Sóng ngắn truyền dọc theo dây dẫn khác với cách mà chúng ta quen tưởng tượng về sự lan truyền của dòng điện. Chúng ta thường cho rằng dòng điện ở bất kỳ vị trí nào của dây dẫn đều có cường độ như nhau. Với dòng điện dao động, điều này hóa ra là không chính xác; cái gọi là "sóng dừng" của dòng điện và điện áp được hình thành trong dây dẫn, gây ra bởi sự phản xạ điện từ đầu dây dẫn. Nói một cách chính xác, những sóng như vậy được hình thành với bất kỳ dòng điện xoay chiều nào, nhưng chúng ta không thể quan sát được chúng, vì điều này thường cần những dây rất dài: chiều dài của dây hoặc cặp dây phải vượt quá ít nhất 1/4 bước sóng . Đối với sóng ngắn, điều này rất dễ thực hiện. Trước tiên chúng ta hãy phân tích những gì xảy ra trong một sợi dây. Giả sử có một sợi dây đủ dài, một đầu E có gắn máy phát sóng ngắn, đầu kia A được cách điện (Hình 1).
Như chúng tôi đã chỉ ra, dòng điện trong một sợi dây như vậy sẽ không giống nhau dọc theo chiều dài của nó. Ở điểm cuối, dòng điện bằng 0 và khi bạn di chuyển ra xa điểm cuối, nó xuất hiện và ngày càng nhiều hơn, cho đến khi tại điểm B, cách điểm cuối 1/4 bước sóng, nó đạt giá trị cực đại. Điều này có nghĩa là nếu chúng ta bật ampe kế ở các vị trí khác nhau trên dây giữa điểm A và B, thì nó sẽ hiển thị ngày càng nhiều dòng điện khi chúng ta đến gần điểm B và dòng điện sẽ thay đổi dọc theo đường cong ABC. thứ nhất. Ngoài điểm B, dòng điện giảm dần đến điểm C, tại đây nó dừng lại hoàn toàn. Khoảng cách từ C đến A bằng nửa bước sóng của nguồn phát sóng ngắn. Hơn nữa, ngoài điểm C, dòng điện tăng trở lại, đạt giá trị cực đại ở D, rồi lại giảm xuống 3, sau đó mọi thứ lại lặp lại. Khoảng cách AD bằng 4/XNUMX bước sóng, khoảng cách AE bằng cả bước sóng của máy phát. Tại các điểm cực đại (B và D), ampe kế sẽ hiển thị cùng cường độ dòng điện, nhưng dòng điện tại mỗi thời điểm nhất định tại các điểm này chảy ngược chiều nhau (ví dụ như được biểu thị bằng các mũi tên). Để thấy điều này trong hình vẽ, chúng ta đặt đường cong phân phối hiện tại CdE xuống dưới từ đường EA, trong khi phần đầu tiên của nó, AbC, nằm trên EA. Đường cong AbCdE có dạng được gọi là đường cong hình sin. Khi chúng ta có sự phân bố dòng điện không đều như vậy dọc theo dây, chúng ta nói rằng một sóng dừng đã được thiết lập trong dây. Những nơi có cường độ dòng điện lớn nhất (các điểm B D) được gọi là các antinode hiện tại và những nơi có cường độ dòng điện bằng XNUMX (các điểm A, C, E) được gọi là các nút hiện tại. Chúng ta thấy rằng cả các nút lân cận và các phản nút đều ở khoảng cách nửa bước sóng với nhau. Chúng tôi coi dây đủ dài, nhưng nếu nó ngắn hơn, chẳng hạn, chỉ bằng 1/4 sóng (tức là đã có máy phát tại điểm B), thì sự phân bố dòng điện vẫn không đều. Đồng thời, do dòng điện ở đầu dây luôn bằng 0 nên ở đầu dây (A) sẽ có nút và ở máy phát (B) sẽ có cực dòng. Bây giờ, điều quan trọng cần lưu ý là nếu chúng ta có một sợi dây duy nhất trong đó thiết lập sóng dòng điện đứng, thì nó sẽ phát sóng vô tuyến vào không gian. Điều này có nghĩa là nó tiêu thụ năng lượng. Sự tiêu hao năng lượng cho bức xạ ở sóng ngắn là rất đáng kể và tăng lên khi bước sóng ngắn lại. Nếu chúng ta cần dây để bức xạ, thì đây sẽ là một sự tiêu hao năng lượng hữu ích, nhưng đôi khi điều này là không cần thiết, và khi đó sự tiêu hao này sẽ là một sự lãng phí năng lượng. Ví dụ, chúng ta có một trường hợp như vậy nếu bản thân dây EA không phải là ăng-ten mà chỉ dùng để cung cấp năng lượng cho ăng-ten. Trong trường hợp này, năng lượng bị mất trong bức xạ sẽ không chỉ gây lãng phí cho chúng ta mà thậm chí có thể gây hại, cản trở bức xạ của ăng-ten thực. Hệ thống của Lecher Để cung cấp dòng điện mà không mất năng lượng cho bức xạ, người ta sử dụng một đường dây hai dây hay còn gọi là hệ thống Lecherov (Hình 2). Nó bao gồm hai dây chạy ở khoảng cách tương đối ngắn với nhau. Chết tiệt. Hình 2 cho thấy một hệ thống Lecher được cách điện ở một đầu và được kết nối ở đầu kia với máy phát điện. Trong hệ thống này, chúng ta cũng thấy sự hình thành của sóng đứng. Tuy nhiên, nhìn kỹ vào bản vẽ, bạn có thể thấy rằng ở cùng một vị trí (ví dụ, cắt aa), dòng điện trong mỗi dây chạy ngược chiều nhau. Rất quan trọng. Do tình huống này, cả hai dây ngăn cản năng lượng bức xạ của nhau và hệ thống Lecherov không bị tổn thất bức xạ.
Cho đến nay, chúng ta đã nói về sóng dừng của dòng điện, nhưng các sóng tương tự cũng xảy ra đối với điện áp. Chết tiệt. Hình 3 cho thấy sự phân bố ứng suất dọc theo hệ thống Lecher. Chúng ta thấy ở đây đường cong giống như đối với dòng điện; nút thắt và antinodes cũng được quan sát thấy ở đây. Nhưng chỉ có các cực điện áp xảy ra chính xác ở nơi dòng điện có các nút và ngược lại. Điều này dễ dàng nhận thấy bằng cách so sánh các bản vẽ 2 và 3.
Rất thường xuyên, hệ thống Lecherov với một cây cầu được sử dụng. Đây là tên của một dây dẫn di động làm chập mạch cả hai dây của hệ thống. Cây cầu này có thể được làm từ hai tấm đồng mỏng được vặn vào nhau. Khi cần di chuyển cầu, các vít được nới lỏng, sau đó vặn lại. Hệ thống Lecherov với một cây cầu khác ở chỗ tại vị trí của cây cầu, điện áp giữa các dây sẽ luôn bằng 4, sẽ có một nút điện áp và do đó, một cực âm hiện tại. Cách sắp xếp các đường cong dòng điện và điện áp trong trường hợp này được thể hiện trong Hình. XNUMX.
Do đó, bằng cách cài đặt một cây cầu ở đâu đó trên hệ thống, chúng tôi xác định được vị trí của antinode hiện tại. Điều này rất thuận tiện khi hệ thống được thiết kế để hoạt động với các bước sóng khác nhau, vì nó cho phép bạn dễ dàng thay đổi cài đặt hệ thống. Thực tế là để thu được các sóng dừng riêng biệt, hệ thống Lecherov không thể được kết nối với máy phát bằng cách nào đó. Điều bắt buộc là máy phát điện phải được đặt ở một nơi nhất định, chẳng hạn như ở cực âm của dòng điện. Nó được thể hiện trong địa ngục. 2, trong đó hệ thống được kết nối với cuộn dây máy phát để một cực dòng điện đi qua cuộn dây. Nếu bây giờ chúng ta thay đổi bước sóng của máy phát điện, thì chính xác 3/4 bước sóng sẽ không phù hợp với dây. Vì sẽ luôn có một nút hiện tại ở cuối hệ thống, bộ tạo của chúng tôi sẽ rời khỏi antinode và sóng đứng trong trường hợp này sẽ rất yếu. Nếu chúng ta có một cây cầu, thì chúng ta luôn có thể di chuyển nó để máy phát lại rơi vào cực âm của dòng điện. Các thí nghiệm với hệ thống của Lecher Không khó để thực hiện một thí nghiệm giúp xác minh trực quan những gì đã nói. Để làm được điều này, bạn cần có một máy phát sóng ngắn, hệ thống Lecherov và một số bóng đèn từ đèn pin. Máy phát điện phải có đủ công suất - từ hai mười watt; với hai ống khuếch đại hoặc vi ống, chỉ có thể thu được kết quả khả quan với một máy phát rất tốt. Phạm vi sóng: 30 mét trở xuống. Hệ thống của Lecher phải được lấy từ hai dây có đường kính khoảng 1 mm (dây đồng điện thoại rất tốt) và kéo các dây này cách nhau 5-10 cm, chú ý khoảng cách này không thay đổi giữa các dây . Để làm được điều này, giữa chúng phải đặt các miếng đệm ebonit hoặc thủy tinh ở khoảng cách 3-4 mét với nhau. Tốt hơn là bạn nên sử dụng hệ thống càng lâu càng tốt, tốt nhất là 25-30 mét. Các đầu dây phải được cách điện, đặc biệt là các đầu gần máy phát điện nhất. Ở đây, dây phải được chặn trước khi đến máy phát điện, như được hiển thị trong địa ngục. 5, để đầu cuối tự do kết nối với máy phát điện.
Chất cách điện phải có dạng đai ốc - một chuỗi gồm 4-5 miếng, nhất thiết phải được nối bằng dây thừng, không phải dây, - hoặc thủy tinh - hình ống hoặc toàn bộ. Lấy một bóng đèn từ đèn pin, hàn hai dây dẫn trần cứng vào nó và đưa chúng ngược chiều nhau. Các đầu của dây dẫn phải được uốn cong sao cho chúng quấn quanh dây của hệ thống Lecher, như trong Hình. 6, tuy nhiên, cho phép di chuyển cây cầu kết quả bằng một bóng đèn dọc theo hệ thống. Các đầu của hệ thống được kết nối với máy phát điện hoặc như trong Hình. 2 hoặc được ghép nối theo quy nạp (Hình 7). Trong cả hai trường hợp, kết nối thuận lợi nhất phải được chọn theo kinh nghiệm.
Sau khi điều chỉnh máy phát theo một sóng nào đó, chẳng hạn, 20 mét, sau đó họ di chuyển cây cầu, di chuyển ra xa máy phát. Bóng đèn trong cầu lúc đầu còn sáng sau đó sẽ tắt dần; nhưng nếu bạn di chuyển ra xa khoảng nửa bước sóng, nó sẽ sáng trở lại và khi nó sáng nhất, hệ thống của Lecher sẽ được điều chỉnh. Sau đó, một nửa sóng đứng với các cực âm hiện tại ở bóng đèn và ở máy phát điện sẽ phù hợp với hệ thống. Nếu bạn di chuyển bóng đèn ra xa hơn, nó sẽ tắt và sáng trở lại khi hai nửa sóng phù hợp từ máy phát đến cầu, v.v.
Khi hệ thống Lecher được thiết lập, chúng ta cũng có thể phát hiện các nút ở antinode điện áp. Các nút điện áp có thể được tìm thấy bằng cách chạm vào dây với một số dây dẫn được cầm trong tay. Thông thường, với một cú chạm như vậy, cài đặt hệ thống bị xáo trộn và đèn trong cầu tắt. Nhưng nếu chúng ta chạm vào dây trong nút điện áp, thì chúng ta sẽ không vi phạm cài đặt và mọi thứ sẽ không thay đổi. Điều này xảy ra vì dây không có điện áp trong nút và do đó, bằng cách nối nút với mặt đất, chúng ta không thể chuyển hướng dòng điện xuống đất. Các nút điện áp được đặt ở cùng một vị trí với antinode hiện tại. Để tìm các cực âm, bạn cần treo một bóng đèn từ đèn pin vào một trong các dây như trong Hình. 7. Tấm A có thể bằng bất kỳ kim loại nào (trừ sắt) có kích thước 10x10 cm hoặc lớn hơn. Bóng đèn sẽ phát sáng mạnh nhất ở cực âm của hiệu điện thế, vì ở đây dòng điện sẽ chạy mạnh nhất từ dây dẫn qua bóng đèn và điện dung của tấm kim loại. Nếu máy phát điện có công suất đáng kể, thì bằng cách treo một bóng đèn điện thông thường (không có tấm) vào cực điện áp, chúng ta có thể quan sát thấy ánh sáng hơi xanh của không khí hiếm chứa trong đó. Nếu bạn rời khỏi cực căng thẳng, các hiện tượng được mô tả sẽ biến mất. Giới thiệu về bước sóng đo Nhân tiện, người đọc từ những gì đã nói có thể kết luận rằng việc áp dụng hệ thống Lecher để xác định bước sóng của máy phát là thuận tiện. Thật vậy, bằng cách đo khoảng cách giữa hai antinode liền kề dòng điện, chúng ta sẽ có chính xác một nửa bước sóng. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng phép đo sóng bằng thiết lập được mô tả sẽ không cho kết quả hoàn toàn chính xác. Bóng đèn nằm trong cầu sẽ hấp thụ năng lượng và do đó, sóng đo được sẽ ngắn hơn một chút so với thực tế. Sai số đo đạt 1-2%. Để tránh lỗi này, trong quá trình lắp đặt trong phòng thí nghiệm, thay vì bóng đèn, các thiết bị nhạy cảm được sử dụng, hơn nữa, không được bao gồm trong cầu mà được kết nối với nó theo cách tự cảm. Bản thân phương pháp này vẫn giữ nguyên và được sử dụng để hiệu chuẩn máy đo sóng ngắn. Bây giờ chúng ta hãy làm quen với một số tính chất khác của hệ thống Lecher, nhân tiện, tính chất này sẽ cho phép chúng ta mô tả thêm một cách đo bước sóng khác chính xác hơn. Hệ thống của Lecher như một sức đề kháng vô dụng Tự cảm ứng và điện dung gặp phải trên đường đi của dòng điện xoay chiều đại diện cho cái gọi là điện trở không watt - điện cảm hoặc điện dung. Hệ thống Lecher cũng có thể được sử dụng như một điện trở như vậy, hơn nữa, đôi khi nó có những ưu điểm so với cuộn dây và tụ điện tự cảm thông thường. Để biết tại sao lại như vậy, chúng ta hãy xem hình 8. Đây là các đường cong dòng điện và điện áp dọc theo hệ thống Lecher kết thúc tại A. Chúng ta biết rằng sự phân bố nhấp nhô của dòng điện và điện áp là do sự phản xạ từ đầu cuối của dây dẫn. Nhưng bạn có thể nhìn mọi thứ khác đi một chút. Hãy lấy hai phần a và b trên hệ thống và lưu ý rằng dòng điện trong a lớn hơn trong b và điện áp thì ngược lại. Nếu vậy, thì chúng ta có thể nói rằng điện trở của hệ thống Lecher tại a nhỏ hơn tại b. Theo điện trở, chúng tôi muốn nói đến điện trở của một phần của hệ thống có chiều dài từ đầu đến a và từ đầu đến c.
Lập luận theo cách này, chúng ta có thể xác định điện trở cho hệ thống Lecher có độ dài bất kỳ. Hóa ra, tùy thuộc vào độ dài, nó có thể là điện cảm (tương đương với điện trở của cuộn dây tự cảm) hoặc điện dung. Chết tiệt. Hình 9 cho thấy các đường cong của điện trở này đối với hệ thống Lecher bắc cầu. Các đường cong đề cập đến một hệ thống dây có đường kính 1 mm cách nhau 8 cm, nhưng sẽ giống nhau đối với tất cả các hệ thống có kích thước tương tự. Trong hình vẽ, điện trở cảm ứng tính bằng Ohms được vẽ hướng lên trên từ trục hoành, điện trở điện dung hướng xuống dưới. Độ dài của hệ thống Lecher được vẽ dọc theo trục hoành theo phân số của sóng. Giả sử chúng ta muốn có một hệ thống như vậy mà điện trở của nó là cảm ứng và bằng 1000 ohms. Dễ dàng xác định từ các đường cong rằng để đạt được điều này, hệ thống phải có độ dài bằng 0,16 bước sóng.
Các đường cong điện trở không watt của hệ thống Lecher cho phép, trong số những thứ khác, hiểu quá trình điều chỉnh hệ thống thực sự bao gồm những gì. Để có được dòng điện lớn nhất và do đó, sóng đứng đáng chú ý nhất, điều cần thiết là hệ thống kết nối với máy phát Lecherov không được có nhiều điện trở; ít nhất, điện trở này sẽ chỉ khi độ dài của hệ thống bằng nửa sóng hoặc bội số của nó; trong trường hợp này, máy phát điện sẽ ở cực âm của dòng điện. Thật hợp lý khi sử dụng hệ thống Lecher thay vì cuộn dây tự cảm ứng và tụ điện cho các sóng rất ngắn, đặc biệt là đối với các sóng có kích thước vài mét. Ưu điểm ở đây là hệ thống Lecherov có tổn thất rất thấp, tổn thất này trong cuộn dây và tụ điện tăng lên rất nhiều khi sóng bị rút ngắn. Sẽ thuận tiện hơn khi sử dụng hệ thống Lecher thay vì cuộn cảm hoặc tụ điện chặn, khó sử dụng nó hơn trong các mạch dao động *. Tất nhiên, cần phải nhớ rằng hệ thống Lecherov chỉ thể hiện một điện trở không có watt nhất định đối với một sóng nhất định; ngay khi chúng ta thay đổi sóng, điện trở sẽ thay đổi. Cũng cần lưu ý rằng đối với các tụ điện (nếu chúng không được cho dòng điện một chiều chạy qua) thì nên sử dụng hệ thống không có cầu nối. Đường cong điện dung cho một hệ thống như vậy được đưa ra trong hình. 10. Trong trường hợp này, các đầu dây phải được cách điện tốt.
Tìm hiểu thêm về phép đo sóng Khi đã làm quen với điện trở của hệ thống Lecher, chúng ta có thể mô tả một phương pháp khác để đo bước sóng, tuy nhiên, phương pháp này yêu cầu một máy phát mạnh nếu có thể. Để làm được điều này, cần có một mạch dao động đối xứng được nối cảm ứng với máy phát (Hình 11).
Tụ điện phải có dung lượng khoảng 8 đến 100 cm, cuộn dây từ 4-10 vòng với đường kính khoảng 8 cm, trong mạch có bóng đèn pin làm đèn báo. Kết nối có thể yếu, đó là lý do tại sao cần có một máy phát điện mạnh hơn. Mạch dao động bị đứt tại điểm a và b, nơi nối hệ thống Lecherov với một cây cầu. Đầu tiên, cầu được lắp đặt cách mạch không xa (khoảng 1/8 sóng) và mạch được điều chỉnh để cộng hưởng: cùng lúc đó, bóng đèn nhấp nháy. Sau đó. không chạm mạch, di chuyển cầu ra xa cho đến khi bóng đèn sáng trở lại là sáng nhất. Khoảng cách giữa vị trí đầu tiên và vị trí cuối cùng sẽ chỉ là nửa bước sóng. Phương pháp này dựa trên thực tế là các giá trị điện trở tương tự của hệ thống được lặp lại dọc theo chiều dài của hệ thống sau nửa sóng, trừ khi hệ thống có tổn thất năng lượng lớn. Để kết luận, chúng tôi chỉ ra rằng hệ thống Lecher có tầm quan trọng đặc biệt đối với việc cung cấp năng lượng cho ăng-ten và đặc biệt là các ăng-ten định hướng phức hợp. Chúng tôi sẽ không tập trung vào vấn đề này, vấn đề đòi hỏi một bài tiểu luận đặc biệt. Như độc giả thấy, trong kỹ thuật sóng ngắn, hệ thống của Lecherov đã được sử dụng rộng rãi; nó có mọi lý do để chiếm vị trí xứng đáng trong thực tế của những người nghiệp dư vô tuyến sóng ngắn của chúng ta. * Cần nhớ rằng điện kháng tự cảm của cuộn dây tự cảm L là 6,28 fL ôm, điện dung của tụ điện C là 1/(6,28fC) ôm, trong đó f là tần số dao động = 3 * 108/Lambda, trong đó Lambda là bước sóng tính bằng mét. L và C phải được thể hiện bằng henries và farads. Theo các công thức này, có thể xác định cuộn dây nào và tụ điện nào tương đương với hệ thống Lecherov có chiều dài này hoặc chiều dài khác. Tác giả: A.Pistolkors
Nồng độ cồn của bia ấm
07.05.2024 Yếu tố nguy cơ chính gây nghiện cờ bạc
07.05.2024 Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024
▪ Thế giới đang đối mặt với tình trạng thiếu khí heli ▪ Phương pháp mới chẩn đoán rối loạn lo âu ▪ Microanten cho giao diện não-máy tính
▪ phần của trang web Xe hơi. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Cho ai nhiều, sẽ được yêu cầu nhiều. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Thuốc. Bách khoa toàn thư lớn cho trẻ em và người lớn ▪ bài viết Định hướng theo bước chân người đi đường. Các lời khuyên du lịch ▪ bài báo Máy nghe lén tần số vô tuyến. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Ban bất thường. bí mật tập trung
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này