Как передается энергия: гипотеза Владимира Полякова
Повышение квалификации |
Доклад на Слёте Клуба RU-QRP «Ока-2021»
Владимир Поляков RA3AAE
Я всю жизнь занимался электричеством,
но до сих пор не знаю, что это такое!
Никола Тесла
Господь Бог управляет миром
посредством физических законов.
Исаак Ньютон
Разговаривают два преподавателя:
— Десять лет говорю это студентам, а понять не могу…
— Сейчас я тебе объясню! — Не надо. Объяснить я и сам могу.
Мне это понять хочется!
Университетский анекдот
Доклад посвящен физическим принципам и основам передачи электрической
энергии. Мы постоянно говорим об излучаемой мощности, о принятой мощности
(силе сигнала). Важна именно принятая мощность, а вовсе не напряжение, на
входе приемника, и не ток из антенны – их мы можем увеличивать/уменьшать как
угодно трансформатором или согласующей цепью, но мощность при этом не
меняется, и именно она совершает полезную работу в приемнике. Мощность есть
энергия, поступающая в единицу времени, поэтому возможно накопление энергии,
например, чтобы выделить слабый сигнал. Итак, радиосвязь технически сводится
к передаче энергии, несущей, разумеется, полезную информацию. А энергия
передается радиоволнами, или колебаниями электромагнитного поля.
Основным источником энергии на Земле является Солнце – оно питает
солнечные батареи, приводит в движение водные воздушные массы, позволяя
строить ГЭС и ВЭС, ему мы обязаны запасами угля, нефти и газа для ТЭС, да и
вообще жизнью на Земле (см. рис. в заставке). Солнце поставляет нам энергию
электромагнитными волнами широчайшего диапазона, от радио до ИК, видимого
света, УФ и даже немножко рентгена, возможно и гамма лучей, что можно
заметить только на орбите ИСЗ – атмосфера Земли верхнюю часть спектра
поглощает. Там, на орбитах, плотность потока мощности составляет 1430 Вт/м2
(солнечная постоянная). На поверхности Земли в наших широтах эта цифра
снижается до около, 600 Вт/м2, что тоже весьма немало. Излучение Солнца носит
хаотический, шумовой характер, и состоит из бесконечного множества колебаний
с разными частотами, амплитудами и поляризациями. Мощности отдельных
колебаний при этом складываются. Каждую шумовую компоненту можно
изобразить в виде гармонической (синусоидальной) волны, в которой поля Е
(электрическое) и Н (магнитное) перпендикулярны друг другу, и оба поля
перпендикулярны направлению распространения волны со скоростью v. Такие же
волны излучают и радиостанции, работающие на фиксированной частоте.
Всю статью читайте здесь.