Принцип работы приемной антенны.

Рассмотрим проводящий стержень небольшой длины (L <<λ), помещенный в поле волны, распространяющейся со скоростью с снизу вверх на рис.9.

Из-за того, что электромагнитная волна поперечна, электрическое поле Е направлено перпендикулярно с. Под действием электрического поля свободные заряды стержня приходят в движение, стержень поляризуется и приобретает дипольный момент: p=qL. Наиболее сильная поляризация наблюдается, когда стержень ориентирован вдоль вектора Е (рис.9 в)), наименьшая – когда стержень перпендикулярен Е (рис.9 а)). Если угол между стержнем и вектором Е равен α (рис.9 б)), то на заряды стержня действует составляющая вектора Е, направленная вдоль оси стержня:

. (27)

Дипольный момент p и поляризационный заряд q пропорциональны величине поля Е_τ:

. (28)

В переменном поле происходит периодическая поляризация стержня. По стержню протекает переменный ток i, величина которого пропорциональна заряду, и, следовательно, величине Е_τ:

. (29)

Ток i можно регистрировать. Стержень (приемная антенна) вместе с регистрирующим устройством образуют приемник электромагнитных волн.

Самый сильный сигнал наблюдается на приемнике в том случае, когда приемная антенна лежит в одной плоскости с передающей антенной и ориентирована перпендикулярно направлению на передатчик.

Магнитное поле волны на стержень практически не действует. Поэтому изменение ориентации стержня относительно вектора B (при сохранении угла α) не влияет на протекающий ток.

Приемную антенну, как и передающую, можно рассматривать как открытый колебательный контур. Колебания тока в этом контуре будут наибольшими в том случае, когда частота колебаний волны совпадает с собственной частотой антенны.

Для регистрации волн Г. Герц использовал два металлических стержня, разделенных микроскопическим зазором. Колебания электрического поля вызывали поляризацию стержней. Между стержнями появлялась разность потенциалов, а в зазоре проскакивала искра, по яркости которой Герц судил об интенсивности электромагнитной волны.

Г. Герц определил длину волны излучения. Для этого позади приемника он поместил металлический экран. При изменении расстояния между экраном и приемником происходило периодическое изменение принятого сигнала, связанное с образованием стоячей волны перед экраном. Измерив расстояния от экрана до узлов и пучностей волны, он нашел, что длина волны излучения примерно равна удвоенной длине передающего вибратора.

В опытах Г.Герца было продемонстрировано преломление электромагнитных волн, их дифракция, а также многие другие свойства.

Дата добавления: 2015-08-02