Wellen
4.1. Hertzsche Wellen
4.2. Eigenschaften Hertzscher Wellen
4.3. Senden und Empfangen
4.4. Wellenberechnungen
4.1. Hertzsche Wellen
Hochfrequente elektromagnetische Schwingungen können sich von einem Sendedipol als Hertzsche Wellen (elektromagnetische Wellen) im Raum ausbreiten.
4.2. Eigenschaften Hertzscher Wellen
- Hertzsche Wellen durchdringen Isolatoren
- Bei Abschirmung ist schlechter oder gar kein Empfang Hertzscher Wellen möglich
- Hertzsche Wellen können reflektiert werden
- Hertzsche Wellen lassen sich an elektrisch leitenden Hindernissen beugen
- Beim Übergang in Isolatoren werden sie gebrochen
- Hertzsche Wellen können sich überlagern, dadurch werden sie stärker,
schwächer oder sie werden ausgelöscht (Interferenz)
- Hertzsche Wellen breiten sich allseitig, geradlinig, gleichförmig,
stoffunabhängig und mit Lichtgeschwindigkeit (300 000km pro Sekunde)
aus
4.3. Senden und Empfangen
Niederfrequente Wellen haben im Gegensatz zu hochfrequenten Wellen nur eine geringe Reichweite. Beim Senden werden die niederfrequenten Wellen mit Hilfe eines Modulators zusammen mit hochfrequenten Wellen in einen höheren Frequenzbereich umgewandelt. Die Hertzschen Wellen werden mit einer Sendeantenne und einem Schwingkreis im freigegeben. Die Empfangsantenne und der Schwingkreis nehmen die Wellen wieder auf. Der Abschirmkreis filtert eine bestimmte Frequenz heraus. Mit dem Demodulator werden die hoch- und niederfrequenten Wellen wieder voneinander getrennt und verstärkt.
4.4. Wellenberechnungen
Die wichtigste Formel, um Wellenlängen, die ‚Ausbreitungsgeschwindigkeit oder die Wellenlänge zu berechnen lautet:
Ausbreitungsgeschwindigkeit = Frequenz * Wellenlänge
Aufgabe zur Berechnung der
Frequenz
Berechnen Sie die Frequenz und Periodendauer einer elektromagnetischen Welle
mit der Wellenlänge von 3m
Die Geschwindigkeit c wird mit 300.000 km/s angegeben.
Gegeben:
Wellenlänge = 3m
c = 300.000 km/s = 300.000.000 m/s
gesucht:
f
T
Lösung:
T = Wellenlänge / c
f = c / Wellenlänge
f = (300.000.000 m/s) / (3m)
f = 100.000.000 Hz
Frequenz beträgt 100.000.000 Hz
T = 100.000.000 Hz) / (300.000.000
m/s)
T = 0,333 s
Die Periodendauer beträgt 0,333 s.