Faza składników elektromagnetycznych fali EM experyment z oscyloskopem w praktyce?

Mon Dec 10, 2007 3:13 am   

Mam prosbe o ew. rozstrzygniecie sporu. Ja twierdze, ze skladowa magnetyczna
fali EM jest przesunieta w fazie w stosunku do elektrycznej o kat powiedzmy 90
stopni. Kolega "podpierajac" sie Maxwelem powiada, ze nie, one sa w fazie i
nie ma zadnego przesuniecai fazowego. Zaklad o bakse piwa...
Mam prosbe, czy ktos to moze rozwazal a jesli nie to o wykonanie prostego
pomiaru, eksperymentu. Dwa obwody rezonansowe LC nastrojone powiedzmy na jakas
stacje w zakresie 100 - 200 kHz kazdy. Z tym ze jeden jest nawiniety na duzym
ferrycie i robi za antene skladowej magnetycznej a drugi z malenka ceweczka,
zaekranowany z wystajaca tylko dluga antena... Podlaczamy oba do oscyloskopu
(moze z odczepow na cewkach aby nie wprowadzac zamieszania) do wejsc X i Y
osyloskopu. I czy pokaze sie prosta, kolo, czy jakas inna figura?
Za w miare solidne i udokumentowane rozwiazanie stawiam te "bakse" nawet jak
przegram:)
Pzdr.

--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl

Mon Dec 10, 2007 8:05 am   

Może rozwieje Wasze wątpliwości.
http://www.if.uj.edu.pl/pl/ZF/wykladyWG/Optyka_02_2007_8.ppt

Jak nie zadzwoń:
http://orgmasz.cp2.win.pl/w/jbr/t2.htm

Jeden z profesorów miał konika na punkcie pól elektromagnetycznych,
falowodów, światłowodów itp.

--
MS


Użytkownik "tornad" <twajda@optonline.net> napisał w wiadomości
news:47a2.00000000.475ca0d9@newsgate.onet.pl...

Mon Dec 10, 2007 9:06 am   

On 10 Dec 2007 03:13:46 +0100, tornad wrote:

Przegrales
http://www.ece.rutgers.edu/~orfanidi/ewa/

dwa pierwsze rozdzialy.

J.

Mon Dec 10, 2007 9:41 am   

Użytkownik tornad napisał:

Z tego co sobie przypominam, to płaszczyzny drgań składowej magnetycznej
i elektrycznej i są przesunięte o 90st, ale fazę mają jednakową.

Mon Dec 10, 2007 9:50 am   

On 10 Dec 2007 03:13:46 +0100, tornad wrote:

I tu masz problem, bo obwody rezonansowe przesuwaja faze.

Raczej nadajnik odpowiedniej czestotliwosci [10MHz ?]
umieszczony w stosownej odleglosci [ze trzy dlugosci fali ..
100m niestety], i dwie antenki odbiorcze .. ale na 100m
to trzeba chyba sporej mocy zeby cos zobaczyc na oscyloskopie ..

J.

Mon Dec 10, 2007 11:01 am   

kupy nie trzymaja.
Piszesz, ze obwody rezonansowe przesuwaja faze. Niech Ci bedzie. Dlatego
napisalem, ze doswiadczenie nalezy zrobic przy dwu identycznych obwodach
rezonansowych z ta roznica, ze jeden bedzie "zasilany" skladowa magnetyczna
(ten z ferrytem) a drugi, w miare wyizolowana skladowa elektryczna - ten z
antena.
Przeciez w obwodzie rezonansowym nastepuje niejako "przelewanie" sie energii z
cewki do kondensatora i z powrotem. Cewka ma pewna indukcyjnosc dana wsp. mi a
kondensator pojemnosc zalezna od epsilon.
I w czasie pracy tego zestawu "wokol" cewki i kondensatora tworzy sie obszar,
w ktorym te drgania wystepuja rowniez w otaczajacym uklad powietrzu, i dlatego
czesto trzeba to ekranowac. Zatem te przebiegi musza byc przesuniete w fazie;
gdy na kondensatorze jest potencjal zerowy to pole magnetyczne w cewce i
wokolo niej, jest maksymalne i na odwrot a to jest wlasnie przesuniecie
fazowe. A to jest rowniez fala EM. To tak na chlopski rozum...
I druga wlasciwie najwazniejsza sprawa; jesli np do anteny dostarczymy moc
(skladowa elektryczna jak sadze, tylko) rowna powiedzmy 10 kW to jak rozklada
sie ta moc na skladowe w wypromieniowanej fali EM? czy kazda z nich niesie po
te 10 kW czy tez polowe skladowa magnetyczna a druga polowe elektryczna? Czy
tez ta moc sie podwaja? To mi tez raz spac nie dawalo z przyczyn braku
drugiej skladowej:)

--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl

Mon Dec 10, 2007 12:06 pm   

On 10 Dec 2007 11:01:37 +0100, tornad wrote:

No to chyba nie znasz, albo nie rozumiesz.
Na wzorkach sie wszystko zgadza :-)


Sposob wzbudzenia niestety moze miec wplyw na przesuniecie.


No i w normalnych warunkach to sie dzieje z przesunieciem 90deg do
wymuszenia.


Wez pod uwage ze w antenie jest pole bliskie, i pole dalekie - tam
gdzie fala sama sobie wytwarza pola.

Np natezenie pola statycznego od dipola r^-3,
natezenie pola w rozbieznej fali juz tylko r^1


O ile pamietam to w prozni po polowie.


Podwajania nie wykluczam, bo jak widac w pewnych miejscach pole jest,
a obok nie ma. Zreszta patrz wektor/twierdzenie Poyntinga

J.

Mon Dec 10, 2007 12:26 pm   

tornad napisał(a):


Teraz, jeśli oddalać kondensator od cewki, uzyskamy dowolne...
przesunięcie fazowe?

Chłopski rozum czasem zawodzi. Pomylił aci się fala EM z wymianą energii
miedzy dwoma elementami obwodu.
Ale podam ci kontrprzykład na chłopski rozum: bierzesz prosty kawałek
drutu - pola wokół niego nie ma (bo niby skąd). Potem puszczasz przez
niego prąd STAŁY - pole pojawia się i jest STAŁE dopóki prad płynie.
Można sprawdzić kompasem. Potem powoli zaczynsz zmieniać prąd stały w
przemienny, i... :)


Trzeba było wypić to całe piwo wcześniej. Spałbyś jak dziecko
Do anteny dostarczas energię w postaci fali EM, tylko o innym
rozkładzie. cała sztuika z dopasowaniem impedancyjnym polega na
zestrojeniu przejścia jednego rozkłądu EM w drugi, bez niejednorodności
(odbić).


--

Pozdrawiam,

A. Grodecki

"Wszystkie zwierzęta sa równe.
Ale te, które mają futerko w trzykolorowe pasy, są równiejsze."

Mon Dec 10, 2007 2:31 pm   

Nie o to mi chodzi. Problem dopasowania to inna i bajka. Wyobrazam to sobie
(na chlopski rozum) jako doprowadzenie do rezonansu dwoch elementow obwodu
indukcyjnosci i pojemnosci. Polaczonych szeregowo w dodatku. Indukcyjnoscia
jest jakas tam cewka, moze to byc rowniez kawalek drutu a pojemnoscia jest
jedna z okladek lub czesciej otwarty kondensator, ktorego okladki leza w tej
samej plaszczyznie.
I one promieniuja tylko skladowa elektryczna, magnetyczna tworzy sie sama.
Napisalem tworzy a to tworzenie zajmuje jakis tam, ale czas. Zatem skladowa
magnetyczna musi byc chociaz odrobinke, ale opozniona w stosunku do tworzacej
ja skladowej elektrycznej.
Z teorii wynika oczywiscie, ze odbywa sie to rownoczesnie ale wlasnie mi
chodzi o to aby to d o s w i a d c z a l n ie wykazac. I wymyslilem to
doswiadczenie na jakims najlatwiejszym do tego wykazania zakresie. Nie wiem
jednak czy takie doswiadczenie z uwagi na pominiecie czy nieuwzglednienie
czegos waznego, ma jakis sens. I kazdy fachowiec zarowno teoretyk jak
rzemiocha moze je latwo odrzucic.



Dziekuje za zainteresowanie i probe rozstrzygniecia sporu.
Swego czasu przegladalem kilka stron na temat VLF. Na necie sa tez schematy
budowy odbiornikow na czestotliwosci rzedu kilkudziesieciu hercow, malo, mozna
na zywo posluchac odglosow jakie wydaja... no niewiadomo co, czy spadajace
meteoryty czy inne wysokoenergetyczne zjonizowane czastki padajace z kosmosu
na Ziemie.
W tych odbiornikach stosuje sie wylacznie anteny ferrytowe gdyz "drutowe"
lapia tyle zaklocen, np. od sieci elektrycznych i innego sprzetu, ze w miare
czysty odbior bylby niemozliwy. Jak odszukam stronke to ja tu zapodam.
Pzdr.

--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl

Mon Dec 10, 2007 2:52 pm   

tornad napisał(a):


Owszem. Opóźnieniem jest z prędkością światła. Nie trzeba nic mierzyć
ani udowadniać.


W fizyce nie ma czegoś takiego jak "równoczesnie".

I wymyslilem to

Otóż to ;)


Eeee. Ferryt działa jako magnetowód powiększając czułość i dodatkowo
zwiększa indukcyjność cewki, co ma znaczenie przy potrzebnej w tym
przypadku ilości drutu. Znowu jakiś radioamator dorobił teorię do
praktyki i ją rozpowszechnia jako prawdy objawione Grunt, żeby po
angielsku ))))

--

Pozdrawiam,

A. Grodecki

"Wszystkie zwierzęta sa równe.
Ale te, które mają futerko w trzykolorowe pasy, są równiejsze."

Tue Dec 11, 2007 10:08 pm   

bazie "teorii"?

Fakt, moja wiedza ogranicza sie do "Radioamatora" i pozniej
Radioelektronika...
Zgoda, ale nawet w nowoczesnych nawet odbiornikach radiowych na fale srednie i
zapewne i dlugie, stosuje sie anteny ramkowe. One nie maja ani krzty ferrytu a
wykazuja kierunkowosc, mozna nimi okreslic skad stacja nadaje i sadze, ze
one "lapia" glownie skladowa magnetyczna fali a nie elektryczna. Jak to w
koncu jest?

--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl

Fri Dec 14, 2007 1:03 pm   

tornad napisał(a):


Po prostu dla fal różnej długosci różne konstrukcje anten są bardziej
wygodne lub mniej. Dla długich fal obwody rezonansowe z cewkami o dużej
indukcyjności wydają się samonarzucające. Ale rozważania na temat dipola
są przwdziwe dla fali dowolnej długości. Ze względów praktycznych
oczywiście nie stosuje się dipoli na falach długich i rednich też (nie
mówimy o komunikacji z łodziami podwodnymi) Tak samo w zakresie
gigaherców nie stosuje się klasycznych obwodów rezonansowych złożonych
ze zwykłej cewki i kondensatora.
Jeśli chodzi o kierunkowość, to nie ma anten które mają idealnie
dookólną charakterystykę we wszystkich trzech wymiarach, wszystkie są
mniej lub bardziej kierunkowe. Dipol prętowy promieniuje równomiernie w
płaszczyźnie prostopadłej, ale tylko w teorii, bo instalacja zakłóca
rozkład pola. Nawet antena helikalna nie daje zupełnie kulistego pola.

--

Pozdrawiam,

A. Grodecki

"Wszystkie zwierzęta sa równe.
Ale te, które mają futerko w trzykolorowe pasy, są równiejsze."

Fri Dec 14, 2007 1:16 pm   

On Fri, 14 Dec 2007 13:03:55 +0100, A. Grodecki wrote:

Dla polaryzacji liniowej to wrecz wykluczone.

Nie jestem pewien jak z kolowa ..

J.

Sat Dec 15, 2007 3:24 am   

one "lapia" glownie skladowa magnetyczna fali a nie elektryczna. Jak to w

Dziekuje za obszerny, prawie ze wyklad na temat anten nadawczych. Swego czasu
przegladalem co nieco na ten temat i stwierdzilem, ze to jest zaj...cie trudne
i skomplikowane.
Mnie chodzi o Twoja opinie, czy gdy bede mial dwa obwody rezonansowe, obydwa
nastrojone na te sama fale np. Warszawe I czy inna silna stacje. Jeden uklad
odbiorczy bedzie zbudowany tylko z anteny ramowej i kondensatora i drugi z
malej ceweczki powietrznej, kondensatorka i dlugiego drutu polaczonego do
jednego konca cewki, ktorej drugi koniec bedzie uziemiony. Ten dluuugi przewod
bedzie robil za antene.
I teraz jak bedzie wygladal przebieg sinusoid odebranej fali na zaciskach tych
obwodow; konkretnie, czy te sinusoidy beda identyczne w czasie, czy
przesuniete o jakis maly kat fi czyli w fazie. Czy takie doswiadczenie ma
szanse te ew. "faze" wykazac. Unikam tu dalszej "obrobki" sygnalow gdyz ona
moglaby zaklocic pomiar.
Pzdr.

--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl

Sat Dec 15, 2007 12:24 pm   

tornad napisał(a):


Jeśli pobudzasz idealny układ rezonansowy zewnętrznym sygnałem
identycznym do częstotliwosci rezonansowej, to z uwagi na zerową
składowa urojoną impedancji obwodu nie będziesz miał przesunięcia
fazowego. Ale w momencie gdy obwód nie jest skupiony (dołączona antena)
wtedy już faza zalezy od czynników powedzmy "mechanicznych", czyli od
rozkładu przestrzennego. Rzeczywisty obwód rezonansowy nie jest idealny,
co równiez jest źródłem przesunięcia fazowego, łatwo mierzalnego.
Podsumowując - zawsze będziesz miałjakies przesunięcie fazowe w realnym
układzie. Oczywiście można je skompensować przestrajając nieco jeden z
obwodów lub inaczej kładąc antenę.

--

Pozdrawiam,

A. Grodecki

"Wszystkie zwierzęta sa równe.
Ale te, które mają futerko w trzykolorowe pasy, są równiejsze."