Dvouvodičová vedení nebo koaxiální kabely jsou tzv. obvody s rozloženými parametry. Jsou tvořeny vodiči s jednoduchou geometrií, které charakterizují hodnoty odporu, indukčnosti a kapacity vztažené na jednotku délky vedení. Pomocí indukční nebo kapacitní vazby vynutíme vznik elektrických kmitů ve vedení. V okolí vodiče se pak šíří elektrické pole úměrné napětí ve vodiči a magnetické pole úměrné proudu ve vodiči. Při použití vysokofrekvenčního oscilátoru jsou hodnoty napětí i proudu závislé nejen na čase, ale i na místě vedení.

Při bezztrátovém vedení se napětí i proud šíří podél vedení ve formě vln rychlostí

Rychlost šíření těchto vln je rovna c, tedy rychlosti světla ve vakuu.

Děje ve vedení závisí také na tom, jak je vedení zakončeno. Při vhodné délce vedení a vhodném zakončení se může vlna na konci vedení odrážet a šířit se po vedení zpět ke zdroji. Složením s původní vlnou vznikne stojaté vlnění. Vyladěné dvouvodičové vedení s volnými konci může sloužit jako jednoduchý rezonanční obvod v oblasti vysokofrekvenčních kmitů.

Chceme–li, aby se elektrické a magnetické pole šířilo do okolního prostoru, musíme vytvořit rezonanční obvod s otevřenými parametry, tzv. otevřený oscilátor, který poprvé sestavil Heinrich Hertz v roce 1887. Použil dvě cívky, mezi nimiž přeskakovaly jiskry. Přijímač měl dvě tyčinky jako antény a přítomnost signálu se zjišťovala zase tím, že mezi nimi přeskakovaly jiskry.

Otevřený oscilátor můžeme realizovat tak, že budeme vodiče vyladěného dvouvodičového vedení rozevírat, jak je naznačeno na obrázku. Při úplném rozevření vznikne půlvlnný dipól, jehož pole se šíří do prostoru ve formě elektromagnetických vln.


Otevřený oscilátor.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

Rozložení napětí i proudu je na následujícím obrázku. Uprostřed dipólu je kmitna proudu, který je v dipólu buzen vazbou s oscilátorem. Uzly proudu jsou na koncích dipólu. Napětí má uprostřed dipólu uzel, na koncích kmitny. Jeden konec dipólu je kladný, druhý konec dipólu je záporný.


Souvislost délky dipóly a vlnové délky.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

Je zřejmé, že délka dipólu l souvisí s vlnovou délkou elektromagnetické vlny λ, kterou dipól vyzařuje do okolního prostoru. Délka elektromagnetického dipólu odpovídá polovině vlnové délky elektromagnetického vlnění. Proto označujeme elektromagnetický dipól také jako půlvlnný dipól.

V současné době se dipóly používají ve sdělovací technice jako antény vysílače nebo přijímače elektromagnetických vln. 

Autor textu

Autor textu: 

Související vědci

Rezervace a nákup vstupenek

Recepce

Poradíme Vám s objednáním a nákupem vstupenek.