Comments 97
Зачем же нам браться рукой за оголенный провод? Затем, чтобы легко запомнить

Спасибо, вы сделали мой вечер.

Можно за провод взяться так что палец будет смотреть в другую сторону. От этого ведь силы не перенаправятся? Если что — друг спрашивает…
Если берешься за провод правой рукой так, что направление большого пальца указывает в направлении тока, то остальные пальцы указывают вектор магнитного поля. Говорят, что можно не браться рукой буквально, а сделать это умозрительно, но это не точно.
Как технарь, работавший 10 лет связистом, скажу, что продираться сквозь сплошной текст словесных описаний все тех же формул было сложно, даже понимая кое-чего в теме. Сложности с версткой в Latex? Элементарные формулы с делением-умножением понимают даже гуманитарии. И наоборот — словесное нагромождение описаний этих самых формул — это что-то из области патентных заявок, которые кроме специалистов на чтение и слух воспринимаются очень хреново что гуманитариями что технарями.

Что мешает нарисовать график WL и WC, а под ним горбик этого самого резонанса?

Почему не вводится понятие КСВ и нет простейшего объяснения почему он именно так назван, а в каждом абзаце повторяется бубнеж «КПД — это потери на излучение и сопутствующие потери»?

Что мешает назвать волной сопротивление антенны волновым, и рассказать о согласованности трассы от передатчика до антенны, а не бубнить «передатчик должен быть таким же как антенна»?
Как технарь, работавший 10 лет связистом

Простите, но вы очевидно плохо представляете себе работу с гуманитариями. А среди них немало приличных людей, которые в силу недостатка технического образования не понимают то, что вы искренне считаете элементарными основами. Мой путь — попытаться объяснить на пальцах тем, кто на самом деле хочет понять, но никогда не решался начать. На пальцах потому, что у них нет необходимого образования, чтобы в разговоре с ними жонглировать терминами и формулами, которые они (пока что) не поймут и просто решат, что вы умничаете. Возможно, этот путь ошибочен. Но если моя статья полезна хотя бы одному человеку в мире, значит труд не был напрасен.

Что мешает нарисовать график WL и WC, а под ним горбик этого самого резонанса?

Мне мешает или вам? Мне ничего не мешает, но как-то не счел необходимым. Может, вы нарисуете? С меня плюсы и благодарности. ;)

Почему не вводится понятие КСВ и нет простейшего объяснения почему он именно так назван, а в каждом абзаце повторяется бубнеж «КПД — это потери на излучение и сопутствующие потери»?

Потому что КСВ сам по себе не значит ничего, кроме степени согласования импедансов генератора, фидера (при наличии) и нагрузки. А КПД антенны влияет на то, сколько полученной от генератора энергии будет полезно излучено, а сколько будет бесполезно потрачено на нагрев. Большинство заблуждений, связанных с укороченными антеннами, находится здесь, поэтому почему бы не повторить одно и то же несколько раз, кк бы намекая на то, что об этом стоит задуматься?

Что мешает назвать волной сопротивление антенны волновым, и рассказать о согласованности трассы от передатчика до антенны, а не бубнить «передатчик должен быть таким же как антенна»?

Мне ничего не мешает. Ну, кроме разве что того, что написание статей — дело добровольное. Но если вы владеете вопросом, как я понял, лучше меня, то разрешите от имени сообщества и от себя лично попросить вас осветить этот вопрос? Для довольно многих непонятно, почему фидер, скажем коаксиальный кабель, имеет какое-то волновое сопротивление, хотя тестер показывает сопротивление практически равное нулю — чем вам не тема для статьи?
Честно говоря автор замахнулся на объяснение «необъяснимого» для гуманитария. Без «матана» тут как на пальцах не пытайся рассказать, человеку который «потерялся» уже на уровне «правила правой руки» все остальное уже тьма тьмущая. Антенное хозяйство не мыслимо без КСВ, КБВ… расчета фидера. Ну а если привести в пример еще и подземные КВ антенны типа «Астра». То думаю гуманитарий пойдет глинтвейн под Цветаеву употреблять.))
Вот сделал бы кто-нибудь на каком-то 3D-движке симулятор. Вот выход генератора, к нему мышкой можно подключить самые разные антенны, от куска провода (причём неровного) до антенн типа загоризонтной радиолокационной станции Дуга, что в Чернобыльской зоне. Или даже самому из виртуального конструктора собрать любую желаемую антенну, или импортировать форму из 3D-редактора. Частота генератора регулируется. А излучаемые виртуальные радиоволны — визуализируются полупрозрачными «облаками» и «лучами». Вот это было бы наглядно. Двигаешь вверх-вниз штыревую раздвижную антенну, и у тебя вокруг неё вырастают и по-разному пляшут те самые лепестки и кардиоиды.
Это можно сделать в HFSS или CST Microwave Studio. Не так уж прям тривиально, но можно.
Ещё радиолюбители часто используют MMANA. Она вроде бесплатная и попроще.

Вот тут товарищ очень много антенн насимулировал. В основном в HFSS: ypylypenko.livejournal.com
Когда динамик (антенна) создает колебания, воздух (эфир) не движется, ветер не возникает


Один из методов настройки самопального фазоинвертора в АС — поднести горящую свечку к его отверстию и подать сигнал нужной звуковой частоты.
И вот тогда воочию можно увидеть возникающий при этом ветер )
Там будет не ветер (направленное перемещение воздушных масс) а волна (колебательное движение воздуха.
туда-сюда.
Там будет не ветер (направленное перемещение воздушных масс) а волна (колебательное движение воздуха.


Уточните, пожалуйста, по какому параметру (и т.п) направленное перемещение воздушных масс становится колебательным движением воздуха (задумчиво смотря на хлопающий на ветру флаг за окном)
Потоки воздуха в фазоинверторе, создаваемые движением нагруженного на него диффузора электроакустического преобразователя, цикличны, т.е. совершают возвратно-поступательные движения, а не двигаются более-менее стационарно в одном направлении как минимум в масштабах длины волны. Про ветер то же самое довольно трудно сказать, потому что ветер — именно что перемещение воздушных масс, а не их цикличное колебание.
Про хлопающий на ветру флаг вам надо не в радио, а в газодинамику. Там тоже невероятно много интересного, но также многое сложное можно более-менее доступно изложить на пальцах так, чтобы позволить приобщиться и совсем начинающим.
Про хлопающий на ветру флаг вам надо не в радио, а в газодинамику


Да и я про тоже самое — аналогия с колебаниями воздуха в данном случае не будет правильной.
На ветру колеблется всё-таки флаг а не воздух.
А вот в фазоинверторе происходит иной процесс — на первой фазе колебания воздух выталкивается а на второй наоборот втягивается, в итоге за полный цикл колебания направленного перемещения воздуха нет — сколько его ушло столько же его вернулось обратно.
На ветру колеблется всё-таки флаг а не воздух


Он не колеблется, его гоняет ветром, разворачивая то в одну, то в другую сторону.
Т.е. направление ветра постоянно меняется.

в итоге за полный цикл колебания направленного перемещения воздуха нет — сколько его ушло столько же его вернулось обратно


Это уже газодинамика. Направление ветра там не меняется. Там скорее возникают локальные перепады давления и локальный «ветер», а поскольку поток воздуха и флаг физически связаны в динамическую систему, там возникают колебания. Причем период этих колебаний зависит от плотности и вязкости воздуха. В гелиевой среде будет совсем другая картина, в жидкости третья.
Если взять тот же фазоинвертор и рассмотреть его на временном промежутке в четверть периода колебаний, это будет настоящий ветер, так же как и на маленьком участке флага если зафиксировать некоторый момент времени можно обнаружить очень разные вектора движения воздуха, но на большом временном промежутке, в несколько раз большем периода колебаний усреднённое движение воздуха будет определённо в одну сторону, в сабе оно будет околонулевое.

Насколько я себе это представляю, ветер там постоянный, а вот конец флага, поскольку ни к чему не прицепленный, колеблется то в одну, то в другую сторону (именно из-за постоянности направления ветра), что создаёт обратную волну на не жёстком полотне флага.

насколько я себе это представляю, ветер там постоянный


Увы, нет.
Особенно хорошо это в сильный дождь, когда заливает то с одной, то другой стороны.
Причем это постоянное явление, на мой дилетантский взгляд — вызванное расположением зданий на этом участке.
вызванное расположением зданий на этом участке.

Ну так это вы про частный случай рассказываете.
А мы тут сферический флаг в вакууме обсуждаем. Если взять жёсткий флаг (собственно, флюгер) — он будет смотреть в одну сторону, в зависимости от ветра. Если взять мягкий — будет колебаться. Не потому что ветер, а потому что мягкий.

Ну так это вы про частный случай рассказываете


Этот частный случай у нас по всему городу.
И я не настаиваю, что это происходит именно из-за расположения зданий (см. выше)

(Да, и если быть честным до конца — и флагштоков с флагами там не один, а целых шесть )

Вот у меня один гумманитарий спрашивал про ток в антене (граундплэйн) как это он течёт если антена имеет только один конец? Вот как это простыми словами объяснить?

На сайте "контрудар-13" есть описание с ванной в качестве примера.


"Почему электромагнитная энергия выходит из комфортного для нее проводника в некомфортный для нее вакуум? А она и не выходит! "


Конечно же, выходит. Иначе, откуда берется энергия в приемной антенне.

Конечно же, выходит. Иначе, откуда берется энергия в приемной антенне.

Энергия берется от волн в поле, а не от движения чего-либо в этом самом поле и не от движения самого поля. Этот вопрос совсем не так очевиден для некоторых, пока еще далеких от физики, а значит стоит упоминания.
На сайте «контрудар-13» есть описание с ванной в качестве примера.
<sarcasm>Большое спасибо за ссылку </sarcasm>
Прекрасный вопрос, спасибо вашему гуманитарию (серьезно)!
У граундплейна обязательно есть радиалы, противовесы, земля — что угодно, относительно чего четвертьволновый элемент, простите за ненаучный термин, «вибрирует». Тут два варианта. Или радиалы все же есть как часть конструкции антенны, настроены, тогда скорее всего с работой антенны все в порядке. Или, как в вопросе вашего гуманитария, они ситуативно получаются из всего остального по отношению к четвертьволновому элементу. Например, если это портативная р/ст, то суррогатными радиалами становятся земляные полигоны на платах, ее шасси и тело оператора (емкостной связи достаточно, чтобы тело оператора втягивалось в цепи противовесов). Если это автомобильная радиостанция с антенной на магните, то емкостной связи магнита с крышей достаточно, чтобы крыша стала искусственной землей неплохого качества. И так далее.
В системе радиалов течет такой же ток, какой протекал бы во второй половине диполя, если бы наш граундплейн развернули до 180 градусов (некоторыми нюансами, связанными с симметрированиями, для простоты осознанно пренебрегаю). Соответственно, если суррогатные радиалы «плохие», то в них возникают заметные потери и КПД антенны падает. Также «плохие» радиалы не дают возможность получить хорошее согласование импедансов. В портативных радиостанциях с этим смиряются, либо используют (крайне редко) антенны типа укороченных диполей, в которых, упрощенно говоря, не одна спиралька, а две — от разъема внутри условно-нижней спиральки идет кабель, оплетка которого подключена к нижней спиральке (сверху, а не со стороны разъема — ради этого и протягивается кабель), а центральная жила к верхней.

Не уверен, но вроде похоже на укороченный диполь для портативной р/ст
image
Ток течёт по замкнутой цепи, а тут один конец в воздухе и не связан с землёй никак.

Это постоянный связан с землёй никак. А переменный связан ёмкостной связью. Цепь замыкается через ёмкость и всё в порядке.

Вы мыслите категориями постоянного тока. Вспомните конденсатор. Он — разрыв цепи с точки зрения постоянного тока. Однако, если включите его в цепь, ток сначала пойдет, пока конденсатор не зарядится. Значит не совсем разрыв? А теперь представьте, что вы все время включаете его то одной стороной, то другой, ну или, что и происходит, подаете на него переменное напряжение. Ток будет проходить через конденсатор маленькими порциями туда-сюда. Полотно антенны — емкость (ну и индуктивность тоже). Поэтому переменный ток проходит через антенну, для переменного тока антенна — не разрыв цепи.

Более того, реальные антенны очень часто замкнуты по постоянному току и заземлены, особенно это касается больших антенн передатчиков радиовещания и служебной связи, для которых понятие молниезащиты — не пустой звук. То есть замер их тестером покажет приблизительно нулевое сопротивление на входе или сопротивление контура заземления, если мерить через землю. В то же время, на своей рабочей радиочастоте они имеют вполне нормальное волновое сопротивление и прекрасно работают.
Почему? Потому что почитайте еще раз про катушки — их сопротивление, почти нулевое на постоянном токе, растет с ростом частоты, и на радиочастоте может быть настолько большим, что практически становится эквивалентным разрыву в цепи. На практике такой прием используется нечасто, но он применим и, как мне кажется, наиболее очевиден.
Правильно ли я понимаю, что емкостная связь висящего в воздухе конца очень слабая? Почему бы свободный конец антенны не замкнуть на землю конденсатором, создав принудительную связь с нужными свойствами?
Кроме того, это была бы не распределенная емкость, а сосредоточенная, т.е. легче поддается расчету и управлению, почему так не делают?
Правильно ли я понимаю, что емкостная связь висящего в воздухе конца очень слабая?

Не очень. Она вполне заметно влияет на отличие реальной длины антенны от некоей абстрактной модели, предназначенной для свободного пространства. На практике, антенны, расположенные недалеко (в масштабах длины волны) от земли учитывают эффект концевых емкостей и, соответственно, немного отличаются по размерам от точно таких же антенн для условно-свободного пространства.
Иногда концевые емкости искусственно усиливают, обычно это нужно для того, чтобы электрически удлинить физически укороченную антенну, то есть для компактизации. Естественно, эффективность антенны при этом снижается, но это может быть оправданным компромиссом.

Почему бы свободный конец антенны не замкнуть на землю конденсатором, создав принудительную связь с нужными свойствами?

В некоторых конструкциях так и делают. У Карла Ротхаммеля описана такая антенна под названием EMGL.

Кроме того, это была бы не распределенная емкость, а сосредоточенная, т.е. легче поддается расчету и управлению, почему так не делают?

Потому что нужно дать току «спокойно» течь по полотну антенны, вызывая желательные для нас потери на излучение. В подавляющем большинстве случаев наиболее целесообразным оказывается использовать распределенную емкость полотна антенны, которое при этом достигает достаточной (в масштабах длины волны) размеров, а не создавать сосредоточенную.
Но ведь распределенная емкость полотна и земли неустойчива, чуть шевельни антенну и все параметры поплыли, нет?
Нет, если чуть шевельнуть, то изменения параметров будут пренебрежимо малыми, с практической точки зрения нулевыми. Но да, любое изменение геометрии антенны и/или ее расстояния от других проводников или земли, влияет. Представьте себе диполь (см.картинку в статье) из гибкого провода. Это обыденная конструкция, такие антенны массово используются на практике. Если диполь сложить в виде буквы V под сравнительно тупым углом, то изменения будут незначительными, чуть уменьшится волновое сопротивление, чуть изменится диаграмма направленности, но в принципе это будет все тот же диполь. Если же провод хаотично сожмакать и бросить, то конечно от начального диполя ничего не останется.

Теперь о земле. Земля влияет. Снова представьте диполь, который мы сложим так же, только наоборот, в виде буквы Ʌ. Такая антенна распространена среди радиолюбителей под незамысловатым названием Inverted V — ее удобно подвешивать на одну мачту посредине и использовать полотно антенны как часть системы оттяжек мачты, в отличие от линейно расположенного диполя, которому нужны две мачты. Теперь, когда концы диполя опустились ниже к земле, эффект концевых емкостей усилился и параметры антенны чуть изменились — она стала длиннее с электрической точки зрения, хотя физически ее размеры не изменились. На пальцах, ненаучно: на счет увеличившейся емкости, у тока появилось больше места для протекания, поэтому с точки зрения тока антенна стала длиннее. Придется провод чуть подрезать, чтобы снова настроить антенну на ту частоту, на которую она была настроена, пока была линейно расположенным диполем. Но это изменение хоть и заметно, совсем не порядковых величин.

Не подскажете ли еще, чем индуктивная связь отличается от связи посредством радиоволн?
По теории, индуктивная связь — это через магнитное поле. Но ведь магнитное поле переменное, значит оно порождает переменное электрическое, в итоге те же радиоволны и выходят, разве нет?

Не подскажете ли еще, чем индуктивная связь отличается от связи посредством радиоволн?

Принципиально ничем, поскольку магнитное поле и электрическое поле — неотъемлемые взаимосвязанные компоненты электромагнитного поля.
С практической же точки зрения разница огромна. Сравните трансформатор (связь с малыми потерями на малых расстояниях с использованием преимущественно магнитной компоненты электромагнитного поля) и любую радиосвязь или радиовещание.

По теории, индуктивная связь — это через магнитное поле. Но ведь магнитное поле переменное, значит оно порождает переменное электрическое, в итоге те же радиоволны и выходят, разве нет?

Упрощенно — да. Только в одних случаях (трансформаторы) стараются «излучать» только в магнитопровод и максимально полно поглощать вторичными обмотками излученное первичной, потому что излучение за пределы трансформатора — ненужные потери. А в других случаях (антенны) стремятся излучить как можно больше, потому что потерями становится все остальное, что подводили к антенне, но потеряли в ней самой и не излучили.

Добавлю лишь, что магнитное поле может быть и постоянным, например от постоянного магнита. Электрическое, собственно, тоже.
С трансформатором — да, понятно. Но я имел в виду «индуктивную связь» с поездами, автобусами (была раньше), и т.п. где связь через открытое пространство без дополнительных магнитопроводов.
Для полноты картины, хотелось бы еще узнать, возможна ли связь с использованием преимущественно электрической компоненты? Как она называется, где уместно её применение?
Магнитное поле порождает электрическое только когда «тормозится» в замкнутом контуре. Точно так же электрическое будучи замкнутым на контур порождает магнитное.
Это уже сложнее для понимания) школьный учебник сформировал знание, что переменное магнитное поле _всегда_ порождает электрическое.
Если это автомобильная радиостанция с антенной на магните, то емкостной связи магнита с крышей достаточно, чтобы крыша стала искусственной землей неплохого качества.


В армии, во время учений в поле, на одной из станций возникли проблемы с установкой внешней антенны.
Поскольку связь была крайне нужна (чтоб не получить п… от начальства) — в качестве антенны использовали стальную раму двери кунга (прямоугольная рама из уголков).
Качество связи хромало, но слова были достаточно хорошо различимы.
А что почитать гуманитарию, чтобы узнать про плоские антенны, которые квадратиками на текстолите печатают?
Они ничем не отличаются от антенн из проволоки или трубок, поэтому читать про антенны вообще, а к антеннам на текстолите не забывать применять коэффициент укорочения в зависимости от диэлектрической постоянной марки текстолита.
Они ничем не отличаются от антенн из проволоки или трубок,
От рамочных антенн…
Согласен.
Для мобилки делали логопериодическую на фольгированном фторопласте.
Работала.
При приложении напряжения к конденсатору ток… падает по мере заряда.

Это справедливо только для цепей постоянного тока, при этом в абзаце идет речь о переменном токе.
Я понимаю, что цель статьи — упрощенно рассказать о чем-то сложном, но зачем вводить читателя в заблуждение?
При переменном токе это приводит к сдвигу фазы тока относительно фазы напряжения, ну или наоборот — кому как удобнее для понимания, то есть ровно то же самое, только синусоидально, а не одноразово. Лично мне неизвестен способ объяснить это более наглядно, чем сначала показать переходной процесс между стационарными состояниями, а затем экстраполировать его на переменный ток, в котором подобный переходной процесс синусоидально цикличен.
Нет, не то же самое. В цепях постоянного тока сдвига фазы вообще нет. Есть переходный процесс, который заключается в переходе реактивных элементов из одного состояния в другое (конденсатр заряжен — конденсатор заряжен).
Что касается Вашего подхода — ничего не имею против. Но для читателя-неспециалиста следует уточнить, что уменьшается только мгновенное значение переменного тока, но действующее значение во времени не меняется.
Ваше определение привело к необходимости объяснить гуманитарию что такое мгновенное значение и действующее. без формул, для них даже закон ома это китайская грамота.
Я не говорю, как надо писать, я пишу про неточность, которую люди могут понять неверно, а потом верить, что пеменным током можно зарядить конденсатор.
Про закон Ома не согласен, его еще в школе учат, да и на бытовом уровне пропорциональные зависимости между тремя величинами напряжения, тока и сопротивления всем понятны.
Увы. Гуманитарии закон ома прямо к концу урока и забывают. У них мозг по другому устроен, то что нам кажется естественным, для них это космос. Объяснишь ты гуманитарию закон ома, он кивнёт головой дескать да, понятно и ничего сложного… но как только пройдёт срок сверхоперативной памяти, от этой информации в мозгу ни бита не останется. Потому что они не могут подобную информацию классифицировать, хоть мозги у них и работают на логику. Через 15 минут спроси они ничего не скажут про закон Ома. Это бе-спо-ле-зно! Может на сотый раз что-то у них останется, но это не эффективное обучение. Темболее, даже если и останется эта информация будет быстро вытеснена гуманитарной информацией.
Вы описываете популярный миф. И среди работающих «технарей» есть люди, которые плохо знают теорию электротехники, при этом закон Ома помнят, а первый и второй законы Кирхгофа как минимум путают. Просто кто-то хочет учиться и поддерживать уровень знаний, а кто-то нет.
А не надо верить, Вы проверьте. Неужели не совали в детстве в розетку что-нибудь типа МБГЧ? :)
Вполне себе заряжается. Переменным током. И потом ощутимо бьёт.
Собственно, и переменный ток может проходить через конденсатор только из-за того, что конденсатор постоянно заряжается и разряжается.
Можно еще сказать, что у переменного тока может быть очень низкая частота — такая, что за полупериод конденсатор полностью зарядится. Но это тонкости, которые в данном материале, на мой взгляд, лишние.
На самом деле нет. Он 100 раз в секунду заряжается и разряжается. Остаточный заряд на конденсаторе зависит от того в какой момент вынуть конденсатор из розетки. Если очень повезёт может оказаться и нулевой заряд. А чтобы был всегда максимально бодрящий, нужен… ДИОД! Мало кто тогда догадывался о таком лайфхаке.
Отличная статья. Хорошо бы еще так же доступно узнать, что является (материальной) а как же вакуум? сущностью «среды», которая переносит эл.маг.волны, как к примеру материальная среда «воздух» переносит звуковые волны, материальная среда «вода» переносит волны от брошенного камня… Это неуместные аналогии или сущность подобной неизвестной среды только предстоит выяснить науке?
Современная наука признаёт электромагнитное поле самодостаточным физическим объектом, не нуждающимся в дополнительном носителе. Я слышал, что корпускулярно-волновой дуализм раскрывается в квантовой теории поля, но желание углубляться туда пропадает ещё на стадии чтения статьи в википедии.
То есть, для упрощения применения теорий на практике признаёт некий аналог эфира?
Нет, признаётся корректным использовать волновые уравнения для описания электромагнитных явлений точно так же, как они используются для описания колебаний в упругой среде. Равенство используемых мат.моделей не означает равенство явлений, их (с некоторой точностью) описывающих.
… признаёт некий аналог эфира?
Так и было раньше. Упрощенно — жили себе физики жили, оперировали в своих рассуждениях понятием «эфир». Потом пришел Эйнштейн. И сказал что эфира нет и быть не может. А что вместо него — не сказал ) Физики ему поверили, что эфира нет и научно обосновали отсутствие эфира. Но как быть с трудами других физиков, где эфир является ключевым элементом среды — тоже не сказали. Вообщем — ничего не понятно )
Ну это я так понимаю, возможно меня поправят.
Оттуда:
Впрочем, Эйнштейн позднее сам предлагал снова ввернуть в науку эфир, но уже далеко не в том смысле. Он просто утверждал, что нелепо называть пространство, которое имеет столь много параметров для описания, вакуумом.
Что делает осмысление еще более туманным )
Это лишь демонстрирует инерцию мышления. Тот же Эйнштейн не мог принять квантовую механику, говоря что «Бог не играет в кости».
Если эл.маг.поле самостоятельный объект, то как понимать автора:
То есть, еще раз, энергия не переносится вместе со средой (точнее с полем), а переносится за счет распространения волн в неподвижной в общем случае среде (в поле).
Получается аналогия «волна-звук» в «среде-воздух» совершенно бессмысленна и формирует неверное представление?
корпускулярно-волновой дуализм раскрывается в квантовой теории поля, но желание углубляться туда пропадает
Вот вот. Хотелось бы услышать также доступно об этом ключевом аспекте. Т.к. принятие на веру (как некий «черный» ящик), без осмысления ключевой «транспортной» части переноса волн делает картину мягко говоря не полной.
Нет. Одно дело — реальный мир, и совсем другое — мат.модели различной степени приближения, его описывающие. Классическая физика тоже не учитывает релятивистские эффекты, но это не мешает использовать её на практике, без понимания теории относительности.
Средой переноса электромагнитных волн служит электромагнитное поле, а не какое-либо вещество, вроде предполагавшегося ранее эфира. Осознание поля на бытовом уровне довольно трудно, я вас уверяю, что многие, кто работает с полями, прекрасно знаком с формулами, его описывающими, знают особенности и возможности практического применения полей, но все же не в состоянии осознать поле на бытовом уровне, как мы осознаем повседневные физические объекты. Поэтому не расстраивайтесь и не чувствуйте себя недостаточно умным: физика, в том числе прикладная, давно имеет дело дело с явлениями, часто хорошо изученными и практически применимыми, которые весьма трудно осознать на уровне ощущений, а не только как математическую абстракцию, даже если, повторюсь, вы прекрасно знакомы с этой математической абстракцией и с ее помощью создаете что-то реально функционирующее. Да даже сам электрический ток далеко не так очевиден, что уже говорить про поле?
Осознание поля на бытовом уровне довольно трудно
Для этого и существует хабр ) Чтобы облегчать сложность осознания )
но все же не в состоянии осознать поле на бытовом уровне, как мы осознаем повседневные физические объекты.
Услышать бы тех немногих, которые доступно смогли бы это объяснить.
Для звука, полем является плотнось физической среды. Какой же параметр среды передачи описывает электрическое поле? Например, поле плотности не может существовать в вакууме, поэтому звук в вакууме не распространяется. Но электрическое поле в вакууме распространяется… вот в чем суть вопроса. Что же тогда описывает электрическое поле, если оно «работает»/существует даже в вакууме? какую характеристику среды? а вакуума?
И тут же приходит в голову вопрос почему же работает EM-Drive?
поле плотности не может существовать в вакууме

в некой среде это называют плотностью. В электромагнитном поле — это напряженность (напряженность электрической составляющей, или магнитной)
Напряженность это характеристика поля, как плотность для физической среды. Но что эта характеристика описывает для вакуума? Если в мозгу обывателя вакуум — это ничто, там ничего нет что могло бы иметь характеристику кроме физической размерности. Теория струн… это такое, до неё ещё надо дойти.
Частица может иметь энергию, это как раз легко понять. Но что может иметь мельчайшая область пространства в ваккуме? Не углубляясь в струны и прочее…
Но что может иметь мельчайшая область пространства в ваккуме?

материального — ничего. Может быть поле с указанными характеристиками (случайно ответил не туда, как-то надо удалить)
Тут есть тонкая разница между веществом и материей. Вещества в вакууме нет или очень мало. Но материя — есть. То же электромагнитное поле — это форма материи. Или какие-нибудь нейтрино, или свободные электроны и т.д.
Вроде уже «потрогали» и даже получили за это Нобелевку.
А голыми руками можно потрогать только одну из форм материи — вещество. И то не каждое.

Непонимание в другом месте. На самом деле вакуум — это не пустота.
Там есть частицы. Например, фотоны. Кванты электромагнитного поля.

Никогда не считал себя гуманитарием, но уже с абзаца "Антенна как колебательный контур" я перестал понимать

«Граундплейн», «радиалы»… Почему-бы не использовать устоявшиеся в русском языке радиотехнические термины — «четвертьволновой вертикальный вибратор», «противовесы» и т.д.
Тем более, что граундплейн (в виде GP) это термин (многозначный?) — «штыревая антенна с 4-я противовесами».

Спустя еще совсем немного времени шотландец Максвелл создает теорию электромагнитного поля, на которую нам бы и следовало опираться в дальнейшем рассказе, но мы договорились обходиться без матана настолько, насколько возможно, чтобы даже самые отпетые гуманитарии смогли почувствовать вкус к технике вместо быть распуганными сложными формулами.

Ну-у-у… не знаю, на глуманитариях не пробовал, но…
Первые два уравнения Максвелла постулируют наличие электрических и отсутствие магнитных зарядов. Другими словами, используемые для визуалиции поля «силовые линии» — у электрического всегда замкнуты на заряды разного знака, а у магнитного — сами на себя.
Вторые два — говорят, что всякое изменение электрического поля порождает магнитное и наоборот. Таким образом, всякое движение электрических зарядов порождает как изменение электрического, так и магнитного поля. А далее — «Рекурсия — см. „Рекурсия“.

Тут, наверное, и до излучения волны недалеко, но я что-то подзабыл… Даже не помню, откуда четвёртая степень частоты…
Тут, наверное, и до излучения волны недалеко, но я что-то подзабыл… Даже не помню, откуда четвёртая степень частоты…

Помню, что мощность излучения диполя Герца пропорциональна четвертой степени частоты. Ну и закон Рэлея.
Если вы такой просвященный и знаете все, расскажите лучше, как работают HZ антенны и почему для них не является препятствием ни вода ни грунт. Еще расскажите про поляризацию, тоже интересно.
Если вы такой просвященный и знаете все, расскажите лучше, как работают HZ антенны и почему для них не является препятствием ни вода ни грунт.

Не понял, кому вы отвечаете, но покуда ответа на ваш вопрос нет, вставлю свое непросвещенное мнение: HZ-антенны фуфло, реально работают только ртутные!
Небольшой комментарий
Всякие чудо-антенны, не имеющие под собой реальной физической основы, на самом деле не работают. Периодически появляющиеся сообщения о новейших чудо-антеннах всегда являются следствием безграмотности разработчика как на этапе создания концепта, так и на этапе замеров, в результате которых получаются невозможные параметры. Ртутная антенна — один из ранних примеров подобных концепций, которая давно стала мемом в среде профессионалов и продвинутых любителей антенного дела.
Тем не менее, когда недостаток знаний подменяется слепой верой, разработки новых конструкций антенн, которые противоречат хорошо известным физическим принципам, возможны и наверняка будут продолжаться, равно как и культ верующих в эти антенны среди тех, кто не в состоянии (из-за нежелания) преодолеть собственную безграмотность путем самообразования и понять, что очередная чудо-антенна — всего лишь очередное заблуждение.


Еще расскажите про поляризацию, тоже интересно.

Это тема отдельной статьи. :)
Судя по отзывам HZ все-таки работают. Причем не пересекаются с обычными волнами. Хотя можете думать по другому. Но вопрос был автору статьи, раз я не отвечал никому.
Неважно, как кто думает. Они не работают.
Если Вы думаете, что они работают, то объясните, почему их не применяют в реальной жизни? Почему до сих пор их не используют ни подводники, ни шахтёры, ни в метрополитене? И почему до сих пор в любом подвале мобила теряет сеть? Это ж так просто. Поставил волшебную антенну и получай радиосвязь в любых условиях.
Я не знаю. Видимо потому-что не применяют и другие революционные технологии. Мы постепенно деградируем. Делаем гнущиеся экраны, а батарейки для этих экранов не придумали. Но суть не в этом. У меня друг КВ-шник. Он делал. И проводил связи с такими же идиотами, которые в это верят. Причем говорил, что все остальные обычные станции идут с очень низким уровнем, то есть эфир чист. Мне то все равно, я этим не страдаю и подумал сделать антенну для Wi-Fi, но у автора не нашел системы расчетов. Давно это было, лет 10 назад. Но где-то попадалось, что люди до сих пор интересуются этой темой. Потому и спросил.
Люди верили в чудеса, халяву и вечные двигатели всегда. Тут нет никакой деградации)
Если бы эти антенны действительно работали, то их применяли бы везде, где только можно.
Вспомнился анекдот про доктора… «и вы говорите...». На самом деле, бывают складываются так условия для прохождения радиосигнала что и на обычной антенне вкачивая всего 3Вт мощности можно проводить связи на тысячи километров.

Кстати, отсутствие внятных расчетов говорит о том что это пустышка. Говорить можно многое, но не всё подтвержадется. А если неьзя прямо сейчас подтвердить какую-то информацию, человек воспринимает её на веру, дескать потом проверю… несколько раз посеять эту информацию в мозгу и дальше она будет восприниматься как факт. Этот чёртов, уязвимый к данного вида атакам, человеческий мозг.
Спасибо за статью)
Ток в проводнике создает магнитное поле.

Я основательно подзабыл школьную физику, и сейчас меня сильно удивляет, что магнитное поле проводника замкнуто в кольцо, и не входит/выходит из полюсов, как у поля от магнита)
Как такое может быть, что полюсов нету, а поле есть?
Вот, собственно, и все, что нужно знать гуманитарию об антеннах.

А нужно ли?
И зачем?
А нужно ли?

Вы правы, не нужно. Меньше знаешь — меньше забываешь. Меньше знаешь — спокойнее спишь. Знание умножает скорбь. Нет, не нужно.

И зачем?

И снова вы правы. Не за чем. Только отвлекает от насущных дел.

Можно не писать, что это был сарказм? :)
Можно не писать, что это был сарказм? :)

А я думал, что нет, пока не дочитал до конца.
Astroscope, cпасибо за обещанную статью. Написано доступно. Прочитал с удовольствием.
Позабавили некоторые моменты:
нижеследующее читать строго не рекомендуется во избежание негативных последствий для вашего психического здоровья

Ток в проводнике создает магнитное поле. Зачем же нам браться рукой за оголенный провод? Затем, чтобы легко запомнить направление вектора магнитного поля в зависимости от направления тока в проводнике — «правило правой руки».

. Да-да, «сдвиг по фазе» – это необязательно в голове, это более чем электро- и радиотехнический термин.
Спасибо!
Хотелось бы продолжения, про петлевой вибратор Пистолькорса например, или директорные антены
По диаграмме направленности петлевой вибратор равен разрезному, но отличается сопротивлением излучения и замкнутостью по постоянному току. Второе — крайне важное качество с точки зрения молниезащиты (антенну можно надежно заземлить), поэтому антенна популярна в коммерческой и служебной связи, а также нередко используется в радиолюбительских ретрансляторах по той же причине.
Директорные антенны — сложная тема, для начинающих там немного такого, что можно объяснить «на пальцах». Впрочем, это порождает мифы и даже сложившаяся практика сравнивать разные антенны по количеству элементов тому пример — на «усиление» (коэффициент направленного действия, потому что антенны не усиливают на самом деле) влияет не количество элементов само по себе, а модель их распределения в структуре антенны. Количество элементов лишь опосредовано связано с длиной структуры, поэтому в разных моделях с разной диаграммой направленности на одну и ту же длину структуры может приходиться разное число элементов. Даже относительно простые трехэлементные антенны могут, в зависимости от модели, отличаться длиной где-то вдвое — разным будет и «усиление» (разная диаграмма направленности), хотя если оценивать их традиционно-неправильно, обе они трехэлементные, а значит ошибочно кажется, что они одинаковые.
Only those users with full accounts are able to leave comments. Log in, please.