Breitet sich die EM-Strahlung von Wechselstromleitungen durch die Luft aus oder ist sie um die Leitung herum fixiert?

Aufgrund des Wechselstromflusses gibt es um den Leiter herum ein sich änderndes Magnetfeld, das wiederum ein sich änderndes elektrisches Feld induziert und umgekehrt

Aber löst sich die EM-Strahlung vom Leiter und breitet sich durch die Luft aus, wie beispielsweise bei einer Dipolantenne, oder ist sie um den Leiter herum fixiert und wird mit zunehmender Entfernung schwächer?

Antworten (4)

Da die Summe aller Ströme im Verteilnetz Null ist, heben sich die von jedem Leiter verursachten Magnetfelder auf. Die vollständige Auslöschung erfolgt jedoch in unendlicher Entfernung. Aber praktisch gesehen heben sie sich in unmittelbarer Nähe auf, einige hundert Meter von der Stromleitung entfernt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Da die Poweline keine Antenne ist, strahlt sie keine EM-Leistung ab. Wie Sie einen Dipol erwähnt haben, handelt es sich um eine Anordnung mit zwei Drähten, die in entgegengesetzte Richtungen gehen. Es muss auch angepasst werden, zum Beispiel muss der Dipol eine halbe Wellenlänge haben, Sie können eine kleine Berechnung durchführen, wie weit er entfernt sein müsste.

BEARBEITEN:

Um Ihre Frage zusammenzufassen: Das Feld ist nur um den Dirigenten herum. Es breitet sich nicht als Antenne durch die Luft aus. Wenn Sie sich die Maxwell-Gleichungen ansehen, dann ist dies der sogenannte Nahfeldbereich.

Wenn ich die Skala richtig verstanden habe, wäre das Magnetfeld der Erde "25" auf der vertikalen Skala; Die Auswirkungen dieser Felder in Bodennähe werden also gering sein.
Die elektrischen und magnetischen Felder sind also um den Draht herum fixiert und können sich nicht nach außen ausbreiten, weil die Stromleitung keine Antenne, sondern ein Draht ist?
@katrinsterner Ja.
Ich bin mir nicht sicher, ob "die Stromleitung keine Antenne ist" ganz richtig ist. Alles ist eine Antenne, einige Dinge sind einfach nicht dafür ausgelegt. Stromleitungen strahlen eine geringe Energiemenge ab, sind jedoch so ausgelegt, dass diese abgestrahlte Energie angesichts der anderen Einschränkungen des Systems so gering wie möglich ist.

EM-Strahlung breitet sich weiterhin mit Lichtgeschwindigkeit aus und wird mit dem inversen Quadrat des Abstands von den Leitungen schwächer, es sei denn, sie wird durch etwas abgeschirmt.

Angenommen, ich verwende in einem Audiosystem durchschnittlich 10 Ampere oder 100 Ampere Spitze. Die 100-Ampere-Spitze kommt von der Notwendigkeit, die Energiespeicherkondensatoren des Verstärkers aufzuladen – vielleicht 100.000 uF – an den Spitzen der 60-Hz-Sinuswellen.

Dem Elektriker, der die 10-Ampere-Verkabelung in der Wand des Hauses installierte, ging die "RÜCKGABE"-Verkabelung aus, also führte er einfach die "HEISSE" Leitung durch die Wand hinter dem Audiosystem zur Steckdose an der Wand und Verwenden Sie dann ein kurzes Stück RETURN-Draht zurück zum Leistungsschalterkasten.

Somit wird das Magnetfeld des HOT-Drahts nicht durch das Magnetfeld des RETURN-Drahts aufgehoben.

Wenn Ihr Schallplatten-RIAA-Vorverstärker eine 4" x 4"-Schleife in seiner STAR- Erdung hat und diese STAR- Erdungsschleife 8" vom HEIßEN Draht in der Wand entfernt ist, wie viel übles Singen ohne Brummen (aufgrund der harmonischen Inhalt) wird in die Masse des Vorverstärkers induziert?

Verwenden Sie Vinduce == [MU0 * MUr * Area / (2 * PI * Distance)] / dI/dT

Dies vereinfacht zu 2e-7 * Fläche/Entfernung * dI/dT.

Sei dI/dT = 100 Ampere/10 Mikrosekunden. Was ist Vinduce?

Vinduce = 2e-7 * 0,1 Meter * 0,1 Meter/ 0,2 Meter * 1e+7 Ampere/Sek

Vinduce = 2e-7 * 0,05 * 1e+7 = 0,1 Volt.

Alles nur, weil sich die Flüsse nicht aufheben.

Der Schlüssel ist die Berechnung des Poynting-Vektors S = E x H. Es stellt sich heraus, dass bei einer geschlossenen Stromschleife von der Energiequelle zur Last die Potentiale der +-Kabel und Stromrichtungen elektrische und magnetische Felder ergeben, die ein pulsierendes Poynting ergeben Vektor, bei doppelter Wechselstromfrequenz, der überall zwischen Null und einem Maximalwert pulsiert und immer nur vom Nettowert von der Quelle zur Last zeigt. Die Richtungen beider Felder sind so, dass der Poynting-Vektor keinen gesamten durchschnittlichen Fluss aufweist, der von der Schaltung nach außen strahlt. Die sogenannten quasi-statischen Felder erstrecken sich nach außen, aber ohne Poynting-Vektor-Fluss nach außen.