Warum breiten sich die Felder beim Hertzschen Dipol aus?

3 Antworten

Wenn du eine statische Ladung und/oder einen statischen Magneten an den Ort der Antenne bringst, merkst du das aus beliebiger Entfernung. (Die Wirkung wird natürlich immer kleiner, je größer die Entfernung wird, und geht irgendwann "im Rauschen unter", aber sie ist immer noch vorhanden.)

Wenn du die statische Ladung und/oder den Magneten bewegst, bewegt sich auch das zugehörige Feld mit. Es hat sich aber herausgestellt, dass sich diese Änderungen nicht sofort bemerkbar machen, sondern erst nach einer gewissen Zeit.

Ähnlich, wie man es flussabwärts auch erst nach einiger Zeit merkt, wenn weiter oben eine Talsperrenschleuse geöffnet oder geschlossen wird.

"Abschnüren" nennt man das, weil das in der Zeichnung ähnlich aussieht wie eine "Zusammenschnürung" einer Welle auf dem Fluss, wenn man die Schleuse abwechselnd öffnet und schließt. Die Wellentäler sehen ähnlich aus wie "Zusammenschnürungen" von z. B. Würsten.

Wenn du es genauer wissen willst, müssen wir in die Theorie der Hertzschen Wellen einsteigen, das ist ein (wichtiger) Teilbereich der Maxwellschen Theorie des Elektromagnetismus und beruht auf den "Maxwellschen Gleichungen".

(Übrigens hat Hertz selbst die Geschwindigkeit, die die Maxwellschen Gleichungen vorhersagen und die er für seine Wellen gefunden hat, "kritische Geschwindigkeit" genannt; in der damals üblichen Schreibweise "critisch". Daher der Name c für diese Geschwindigkeit. Dieser Name ist beibehalten worden, als sich herausstellte, dass diese Geschwindigkeit auch die Lichtgeschwindigkeit ist, und insbesondere, dass Licht im Prinzip dasselbe ist wie eine Hertzsche Welle.)

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium, Hobby, gebe Nachhilfe

Das sich die Felder ausbreiten und immer schwächer werden weiß ich aber Radiowellen empfängt man ja über mehrere Kilometern Entfernung und so groß kann die Reichweite ja gar nicht sein. Das heißt das die Welle wandert ohne schwächer zu werden aber E felder und B felder werden immer schwächer je mehr man sich von der Quelle entfernt. Wie kann die Welle sich also mehrere Kilometer von ihrer Quelle entfernen ohne die Informationen zu verlieren die sie in sich trägt. Sie bewegt sich ja anscheinend durch den Raum ohne schwächer zu werden ?

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@Lalalala44

Die Welle wird schwächer. Die Felder direkt neben der Sendeantenne sind so stark, dass man sie auch ohne besondere Hilfsmittel bemerken kann, eben damit man noch in hunderten von Kilometern was empfangen kann.

Außerdem ist in handelsüblichen Radios immer auch ein Radiowellen-Verstärker drin, in UKW-Radios (und UHF-Empfängern im Fernseher) noch ein zusätzlicher "Zwischenfrequenz-Verstärker", damit man auch aus sehr schwachen Wellen noch ein nutzbares Signal erhält.

Wenn man sich nachts von einem Berggipfel zum nächsten Lichtsignale gibt, sieht man auch nur einen Bruchteil des Lichts, das die Taschenlampe auf dem benachbarten Berggipfel aussendet. Es geht ja nur darum, dass man überhaupt einen Helligkeitsunterschied sieht. Deshalb muss man das ja auch nachts machen, damit die Taschenlampe deutlich heller ist als das Umgebungslicht.

Glücklicherweise sendet die Sonne nicht so viel im Radiobereich aus und kosmische Radioquellen sind so weit weg, dass sie unsere Radiosignale (Radio, Fernseher, Satellitensignale) (normalerweise) nicht stören.

Bei Längstwellen (zig Kilometer Wellenlänge) und Kurzwellen (zig Meter) kommt hinzu, dass die obere Atmosphäre "ionisiert" ist und damit wie ein Spiegel für Radiowellen wirkt. Die Längstwellen laufen dann wie in einem Wellenleiter (Entsprechung im optischen: Glasfaserkabel), die Kurzwellen werden zwischen Erde/Ozean und Atmosphäre hin- und herreflektiert und können damit Kontinente und Ozeane überwinden.

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@Lalalala44

Felder werden deswegen "schwächer", weil sie sich in immer größerem Raum ausbreiten. Die, ich sage mal, Kugelfläche, in der sich eine Welle ausbreitet, wird immer größer mit zunehmender Entfernung vom Dipol, also auf gleicher Fläche, wie sie ein Empfangsdipol darstellt, kommt mit zunehmender Entfernung ein immer kleinerer Teil der Welle an.

Rein geometrisch erklärbar, solange nicht weitere Effekte (wie Luft, Wasser, ...) hinzukommen.

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Hallo ^^

Beim Dipol ändern sich ständig E und B Feld. Die
Änderung eines Feldes ist aber nicht einfach im ganzen Raum da, sondern
breitet sich eben mit dieser komischen Lichtgeschwindigkeit aus.
Beobachtest du einen Dipol in einer bestimmten Entfernung bemerkst du
ein sich ständig ändernes E- und B-Feld und genau das ist eine
elektromagnetische Welle.

Ich hoffe ich konnte dir damit helfen?

Wie können sich die Felder über mehrere Kilometer ausbreiten ohne ihre Informationen zu verlieren z.B. Radiowellen. Die Felder sind ja nur in der nähe des dipols vorhanden wie können Sie also mehrere Kilometer vom dipol wegwandern

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