Вибратор Герца

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Максимальный поток электромагнитной энергии излучается перпендикулярно оси диполя Герца.

Вибратор Герца (диполь Герца, антенна Герца) — простейшая система для получения электромагнитных колебаний, электрический диполь, дипольный момент которого быстро изменяется во времени. Представляет собой развёрнутый колебательный контур с минимальной ёмкостью и индуктивностью.[1] Технический эквивалент вибратора Герца — небольшая симметричная вибраторная антенна, длина плеч которой которой много меньше длины волны. Первые опыты с такой антенной были осуществлены Герцем в 1888 году.

История[править | править вики-текст]

Герц использовал медные стержни с металлическими шарами на концах, в искровой промежуток которых включалась катушка Румкорфа. Если подать на такую конструкцию высокое напряжение, в промежутке проскочит искра, а в вибраторе возникнут колебания с периодом меньше, чем время горения искры. Длина электромагнитных волн примерно в два раза превышает размеры самого вибратора.[2] Наименьший из применявшихся Герцем вибраторов (0,26 м) позволял получить колебания с частотой порядка 5·108 Гц, что соответствует длине волны в 0,6 м. Герц также помещал вибраторы в фокусе вогнутых зеркал для получения направленных плоских волн.

С помощью металлических зеркал и асфальтовой призмы Герц убедился в том, что законы отражения и преломления электромагнитных волн невидимого спектра подчиняются законам геометрической оптики видимого спектра.

Герц также померил скорость электромагнитной волны, создав стоячую волну и измерив её .

Симметричный вибратор[править | править вики-текст]

Симметричный вибра́тор, диполь — простейшая и наиболее распространённая антенна. В наиболее простом варианте он представляет собой прямолинейный проводник длиной 2l радиуса a, питаемый в середине от генератора токами высокой частоты.

Полуволновый вибратор[править | править вики-текст]

Симметричный вибратор. l - Длина плеча; 2a - диаметр проводника
Анимированная схема приёма радиоволн полуволновым диполем

Полуволно́вый вибра́тормодель реальной вибраторной антенны, представляющая собой прямолинейный идеальный тонкий проводник (нить тока), длина которого (2l) равна половине длины электромагнитной волны в среде, окружающей полуволновый вибратор. Полуволновым вибратором называют также широко распространенную на практике вибраторную антенну и излучающий элемент многоэлементных антенн в виде незамкнутого на концах проводника, общая электрическая длина которого 2l близка к λ/2, т.е. используемую на частоте, близкой к частоте своего первого резонанса.

Тонкий вибратор[править | править вики-текст]

Для волны длиной , если радиус проводников вибратора и , то такой вибратор называется тонким.

Коротким называется вибратор у которого ;
длинным называется вибратор у которого .

Диаграммы направленности вибратора[править | править вики-текст]

В зависимости от отношения длины вибратора к длине волны, его диаграмма направленности принимает вид, указанный на рисунке:

Stromverteilung (rot) und Winkelverteilung der Strahlung (blau) an einem Dipol bei verschiedenen Wellenlängen


Примечания[править | править вики-текст]

  1. Опыты Герца
  2. Савельев И.В. [§106. Экспериментальное исследование. XV. Электромагнитные волны.] // Курс общей физики. — 3. — М.: Наука, 1988. — Т. 2. — С. 307. — 337 с. — 220 000 экз.

См. также[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]