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Inhalt Elektrischer Schwingkreis Der Hertzsche Dipol.

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Präsentation zum Thema: "Inhalt Elektrischer Schwingkreis Der Hertzsche Dipol."—  Präsentation transkript:

1 Schwingkreise und Hertzscher Dipol Quellen für elektromagnetische Strahlung in der Technik

2 Inhalt Elektrischer Schwingkreis Der Hertzsche Dipol

3 Stromkreis aus Kondensator und Spule
Uc=UL -1 1

4 Schwingungs-gleichung
Elektrischer Schwingkreis 1 0,5 Volt Einheit 1 Volt Spule Kondensator Schwingungs-gleichung

5 1C 1 /s Lösung der Schwingungsgleichung
Ansatz für die Funktion der Ladung 1 /s Kreisfrequenz der Schwingung

6 Spannung im Zeigerdiagramm: Komponente y bei Drehung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit
x

7 Geometrie und Eigenfrequenz
Geometrische Eigenschaften der Spule des Kondensators Die Verkleinerung der Bauteile erhöht die Frequenz Generell gilt: Je kleiner der Oszillator, desto höher ist die Frequenz

8 Schwingkreis bei Verkleinerung der Bauteile

9 Schwingkreis bei Verkleinerung der Bauteile
Mit abnehmender Größe der Bauteile verlagern sich immer größere Anteile des Feldes nach außen und breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit in den Raum aus

10 Schwingkreis bei Verkleinerung der Bauteile

11 Hertzscher Dipol

12 Ein schwingendes magnetisches Felds erzeugt ein schwingendes elektrisches Feld
Die Induktion ist unabhängig von Bauteilen: sie findet auch im Vakuum statt

13 Eigenschaften zeitlich veränderlicher elektromagnetischer Felder
Elektromagnetische Felder breiten sich unmittelbar nach ihrer Entstehung mit Lichtgeschwindigkeit in den ganzen Raum aus Zeitlich veränderliche elektrische Felder sind mit magnetischen Feldern verbunden Die Feldstärken stehen senkrecht zueinander Bei Sinusförmiger Anregung laufen die Felder als Wellen in den Raum

14 Zeichnung von Heinrich Hertz
Verlauf der elektrischen Feldstärke im Hertzschen Dipol in Raum und Zeit Zeichnung von Heinrich Hertz

15 Verlauf der elektrischen Feldstärke im Hertzschen Dipol

16 Energietransport in elektromagnetischen Wellen
Der Poynting-Vektor 1 W/m2 Energiestromdichte im elektromagnetischen Feld 1 W Die gesamte abgestrahlte Energie wächst mit der vierten Potenz der Frequenz

17 Zusammenfassung Der Hertzsche Dipol ist ein verkleinerter Schwingkreis aus Kapazität und Induktivität Bei Verkleinerung von Kapazität und Induktivität folgt: Die Frequenz nimmt zu Die Lokalisierung der Felder bei den Bauteilen nimmt ab, das „Streufeld“ nimmt zu und verbreitet sich mit Lichtgeschwindigkeit in den Raum Auch im Vakuum induziert ein variables elektrisches Feld ein magnetisches und umgekehrt Bei Sinusförmiger Anregung laufen die Felder als Wellen in den Raum Feldstärken enthalten Energie, deshalb fließt auch die Energie mit Lichtgeschwindigkeit in den „unendlichen Raum“

18 Die Induktion ist unabhängig von Bauteilen: sie findet auch im Vakuum statt

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