Betrachtet man das ursprüngliche Experiment von Hertz mit elektromagnetischen Wellen mit der Funkenstrecke, woher wusste er, wie er seine Antennengröße bauen musste, um die Welle zu empfangen, die den Funken erzeugte? Inwiefern ist die AM-Antenne wie ein Funkenstreckenempfänger? Es kommt kein Funke aus der Antenne, oder? Dann erzeugt also jedes Metallobjekt einen Wechselstrom, wenn eine elektromagnetische Welle darauf trifft? Und eine Antenne ist so konstruiert, dass sie bei bestimmten Frequenzen mitschwingt, um das Signal zu verstärken? Grundsätzlich versuche ich zu verstehen, was eine Antenne sozusagen zu einer Antenne macht.
In jeder Drahtlänge, die einem sich bewegenden elektromagnetischen Feld ausgesetzt ist, wird ein Strom erzeugt. Wie viel Strom erzeugt wird, hängt von der Potentialdifferenz im Raum entlang dieses Drahtes ab.
Die Länge des Kabels im Vergleich zur Wellenlänge des Signals bestimmt, wie viel Potenzial entlang dieses Kabels vorhanden ist. Wenn der Draht im Vergleich zur Wellenlänge kurz ist, wird offensichtlich nicht viel Strom im Draht erzeugt. Wenn es genau eine halbe Wellenlänge lang ist, wird die maximale Potentialdifferenz erreicht und der maximale Strom fließt.
Also ja, Sie können eine Antenne so entwerfen, dass sie bei einer bestimmten Frequenz am besten funktioniert. Sie arbeiten jedoch immer noch bei anderen Frequenzen, erzeugen aber weniger Signal.
AM-Radios sind ziemlich niederfrequent und haben eine lange Wellenlänge. Sie würden eine Antenne benötigen, die länger als 200 m ist. Als solches können Sie es nicht so einstellen. Außerdem möchten Sie verschiedene Frequenzen aufnehmen, damit Sie mehrere Sender hören können, sodass das Abstimmen einer Antenne eine schlechte Sache wäre, selbst wenn Sie könnten.
Was das Hertz-Experiment betrifft, so verursacht ein Funke einen sehr breitbandigen Funkimpuls, der von so ziemlich jedem Stück Draht erkannt werden kann.
Betrachtet man das ursprüngliche Experiment von Hertz mit elektromagnetischen Wellen mit der Funkenstrecke, woher wusste er, wie er seine Antennengröße bauen musste, um die Welle zu empfangen, die den Funken erzeugte?
Zunächst einmal hat der Funke keine "einzige" Frequenz / Wellenlänge. Es ist ein extrem breitbandiger Strahler, also hätte er jede Länge innerhalb eines großen Bereichs wählen können.
Dann kam Hertz nach Maxwell – also war ihm die gesamte Mathematik bekannt (obwohl er große Anstrengungen unternahm, diese Mathematik für Studenten nutzbar und lehrbar zu machen, da er die erste Generation von EE-Professoren der Welt war und EM lehrte Theorie sowie die Hälfte des restlichen EE-Curriculums an der Universität Karlsruhe). Er war also derjenige, der den Hertzschen Dipol als Modell für ein "infinitesimales Antennenelement" beschrieben hat – und war somit auch in der Lage, die Antenne als ein Array aus diesen zu modellieren, was zu einer frequenzselektiven Antenne führte.
Inwiefern ist die AM-Antenne wie ein Funkenstreckenempfänger?
Es gibt keine "AM-Antenne". AM ist eine Modulation. Antennen sind selektiv für Trägerfrequenzen und Signalbandbreiten.
In jedem Fall ist eine Antenne nur ein Leiter, der durch EM-Felder angeregt wird.
Dann erzeugt also jedes Metallobjekt einen Wechselstrom, wenn eine elektromagnetische Welle darauf trifft?
"produzieren": nein. einen intern induzierten Strom haben: ja, solange die Welle sie nicht perfekt in einem Winkel trifft, der dazu führt, dass sich der Leiter nur in Richtung eines konstanten E-Felds erstreckt.
Und eine Antenne ist so konstruiert, dass sie bei bestimmten Frequenzen mitschwingt, um das Signal zu verstärken?
"verstärken": nein. die Energie der Welle bei dieser Frequenz aufnehmen: ja.
Grundsätzlich versuche ich zu verstehen, was eine Antenne sozusagen zu einer Antenne macht.
Antennentheorie – es ist ein weites Feld, und Sie sollten wahrscheinlich anfangen, ein Lehrbuch zu lesen. Wahrscheinlich haben Amateurfunkvereine anfängerfreundliche Einführungen in Antennen.
Analogsystemerf