Bei einem Dipol mit einer Länge von 30 cm kann man ja Funkwellen mit einer Wellenlänge von 60 cm erzeugen - warum?
Gemeint ist, dass der Dipol bei einer bestimmten Frequenz in Resonanz schwingt und dabei eine stehende Welle entsteht, die aber an sich ja nur halb so lang ist wie die Wellen, die der Dipol letztendlich abstrahlt.
Best answer:
Answer by Georg R
Weil es sich hierbei um eine harmonische Frequenz handelt. Es geht natürlich auch mit Lambda/Viertel und Lambda/Achtel.
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Das Verhältnis zwischen Wellenlänge L und Frequenz f einer jeden Welle wird über die Ausbreitungsgeschwindigkeit c hergestellt.
AntwortenLöschenEs gilt: c = L * f.
Da die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Funkwelle als konstant betrachtet werden darf, ist schnell ersichtlich, dass eine Frequenzverdopplung eine Wellenlängenhalbierung mit sich zieht und umgekehrt.
Soll dein Dipol nun also mit der doppelten Wellenlänge abstrahlen, so muss die Frequenz halbiert werden.
Zum Senden einer Funkwelle reicht es, Elektronen zu beschleunigen. Eine Ladung, die periodisch ihre Bewegungsrichtung umkehrt, sendet eine elektromagnetische Welle mit der Frequenz seiner Bewegung.
AntwortenLöschenEin Stück Draht an eine Wechselspannungsquelle strahlt Funkwellen ab. Die Effizienz mit der die Funkwellen abgestrahlt werden kann optimiert werden durch die Länge des Drahts.
Der Sendedipol besteht aus einem Leiter, der in der Mitte unterbrochen ist, dort an eine Wechselstromquelle angeschlossen ist.
Die Spannung U(x,t) und der Strom I(x,t) auf dem Leiter sind Funktionen des Ortes und der Zeit. Im Resonanzfall bilden sich auf dem Leiter stehende Wellen aus.
Die Stromverteilung zerfällt in die ortsabhängige Hüllkurve I(x) und dem frequenzabhängigen Teil
I(x,t) = I(x) * sin( f t )
Der Strom I an den beiden Enden muss Null sein, der Strom kann den Leiter nicht verlassen. An den Enden sind also Knoten der stehenden Welle. Zwischen zwei Knoten muss mindestens ein Bauch sein. Die tiefste Resonanzfrequenz ist, wenn nur ein Bauch zwischen den Enden der Antenne liegt. Der Abstand zwischen zwei Knoten ist die halbe Wellenlänge, also ist die halbe Wellenlänge die Länge des Dipols.
Die einhüllende der Spannung ist dazu verschoben: An den beiden Enden ist die Amplitude der Spannung maximal, dort sind zwei Bäuche. In der Mitte des Dipols ist der Knoten.