Как уживаются электромагнитные колебания в антенном кабеле?

По данному вопросу пока передавать нечего. Естественно, на мой взгляд.

Это именно проблема нынешнего состояния системы образования в естественнонаучной сфере. Очевиден катастрофический провал системы образования, так что автор даже не понимает достаточно простых вещей. Очевидно, что понимание автором физики остаётся на уровне учебника Пёрышкина. Научной проблемы здесь нет.

>"наука выявляет закономерности мира, а образовательная деятельность призвана передавать знания, полученные наукой, студентам и школьникам".

Расхожее заблуждение.

И процесс научного познания, и процесс учебного познания - если это именно познание, а не зубрёжка учебников и не заучивание догматов, - подчиняются одинаковым закономерностям, выявляемым гносеологией.

Во-вторых, параметры складываются в процессе приема, уже непосредственно в приемнике. Сложение параметров в процессе распространения электромагнитной волны недопустимо. Это исказит параметр и просто уничтожит саму электромагнитную волну.

Так что поставленный в статье вопрос остается и пока остается без ответа.

А в начальной школе нам задавали задачу про гусей и баранов, где складывали головы гусей и баранов даже не отделяя их от тел. А еще складывали груши с яблоками, девочек с мальчиками и т.п.

Естественно, напряженности электрического поля складываются где угодно, а не только в приемнике. Обычно, это не вредит электромагнитной волне, пока среда ведет себя линейно. Понятно, что напряженности бывают такие, что наступает пробой газовой среды и разрушение электромагнитной волны, но такое бывает только при самой высокой мощности волны.

Так что поставленные в статье вопросы, увы, по-прежнему остается без ответа.

Олег, по Вашим репликам понятно, что ответов на поставленные в статье вопросы у Вас нет. В принципе отсутствие ответов на какие-то вопросы это обычная ситуация - в данном случае полноценных ответов на поставленные вопросы наукой просто еще не выработано.

Недоумение вызывает Ваше желание либо исказить суть вопроса, либо вообще оспорить правомерность самой постановки вопросов. И это уже не в первый раз. Зачем это Вам?

Почему такие простые вопросы вызывают у вас затруднения мне непонятно.

Для того, чтобы складывать, нужен субъект. Однако субъект складывает не волны и даже не электрические или магнитные величины, составляющие электромагнитные волны, а информацию о них. Правила сложения уже неважны. Это просто другая проблема.

Сами электромагнитные волны в процессе распространения не взаимодействуют друг с другом. Электрическая напряженность одной волны не влияет на электрическую напряженность другой волны и не влияет на другие электрические и магнитные явления других волн. Распространяются все электромагнитные излучения независимо друг от друга.

Только в приемнике электрические и магнитные явления могут влиять друг на друга, в том числе складываться, но это происходит уже после разрушения волны. Электрические и магнитные явления перестают быть включенными в систему волны и могут взаимодействовать друг с другом и с контуром приемника.

При этом в приемнике раздельно принимаются колебания электрической напряженности, измеряемой В/м, и магнитной напряженности, измеряемой А/м. Проще говоря, из электромагнитного излучения извлекаются напряжения и токи смещения. Они и раскачивают контур.

Информация о волнах может складываться и распространяться по телевизионному кабелю, а сами волны не могут.

Ну и хрен с ними! Нам достаточно информации, которую они передают, пусть там будет хоть триста каналов. :)))

Это хорошо или плохо, что волны отличают кабель от приемника и знают когда им можно складываться, а когда нельзя?

Ну или там лазер какой-нибудь импульсный.

Вы все же подумайте и как сможете ответьте об основных различиях механических и электромагнитных колебаний?

Звук, как волны сжатия среды (воздуха), от колебания голосовых связок распространяется не очень далеко. Человеческий голос, например, слышен на десятки метров. В тихую погоду чуть дальше.

Свет, как волны сжатия среды (гравитационного поля) от движения частиц, распространяются гораздо дальше. Лазерный луч в воздухе распространяется на сотни метров, в зависимости от его загрязненности. В космосе, где нет воздуха, луч лазера может распространяться на тысячи и даже сотни тысяч километров.

Чтобы получить ответ, надо грамотно задать вопрос. Потому что в правильно заданном вопросе, содержится 50% ответа. Вот Вы спрашиваете, "чем отличаются механические колебания от электромагнитных. Ответ прост - ничем. В природе нет никаких других колебаний, кроме механических.

Действительно, колебания существуют во всех средах (твердых, жидких, газообразных), на границах сред (волны на реке).

Какова же специфика электромагнитных колебаний несколько выпадающих из остальных сред?

Что такое поле?

Почему у поля возникает электрическая и магнитная напряженность, а у воздуха нет? Почему у поля возникают другие параметры (потенциал, заряд, индукция, поток, ток, напряженность), а у жидких и твердых тел не возникают?

Ну и наконец, что колеблется в коаксиальном кабеле при приеме телеканала?

Любые колебания - это волны сжатия электрических полей, обладающих свойством упругости.

Волна сжатия - это механизм взаимодействия материальных тел. И неважно каких, элементарных частицы или планет.

Материя - несжимаема и взаимодействует только с помощью полей.

Поле - это неотъемлемое свойство материи, обусловленное её зарядом, поэтому не стоит спрашивать из чего состоит поле. С таким же успехом можно спрашивать из чего состоит честность или прозрачность.

Частица же в такой среде может двигаться с какой угодно скоростью, хоть в тысячи раз превышающую скорость взаимодействия. Только вот зафиксировать такую частицу вам не удастся. Вы сможете только зафиксировать волну от её движения. Отсюда растут ноги предельности скорости света.

Я не собираюсь читать вам здесь лекции. Все описано здесь. Эволюция материи.

Если ваши мозги хоть немного работают, очень многие вопросы отпадут.

С одной стороны, Вы утверждаете, что "нет и самих электромагнитных колебаний". Из чего следует, что электромагнитных колебаний вообще не существует.

С другой стороны, тут же Вы утверждаете, что "Любые колебания - это волны сжатия электрических полей", что означает, что электромагнитные колебания не только существуют, но и что они из себя представляют (волны сжатия электрических полей).

Вы уж определитесь, существуют электромагнитные колебания или нет.

Волны сжатия - это результат движения материальных тел, а вовсе не их колебания. В природе практически нет никаких автоколебательных процессов.

А волны, называемые электромагнитными, это обычные волны в электрических полях.

В природе есть только электрические поля. Магнитное и гравитационное поля - это просто разные конфигурации электрических полей.

Ваша попытка обосновать отсутствие электромагнитных колебаний, на мой взгляд, носит терминологические основания. Вы отрицаете электромагнитные колебания, но тут же говорите об электромагнитных "волнах". А что такое волна? Это гармоническое (синусоидальное) колебание, волна это всего лишь форма колебания. Не стоит путать колебания с формой колебания, а также с прочими его атрибутами - амплитудой, частотой, периодом.

На мой взгляд, отрицать существование электромагнитных колебаний бессмысленно, а Ваша стойкость в их отрицании вызывает лишь недоумение.

Тезис об отсутствии АВТОколебательных процессов, высказанный Вами, интересен, но и он не дает оснований говорить об отсутствии электромагнитных колебаний. Интересен этот тезис тем, что выводит дискуссию на еще один аспект колебаний - на различие между автоколебаниями и вынужденными колебаниями, между случайными колебаниями и организованными.

Кстати, что заставляет электромагнитные волны забираться в антенну и затем распространяться по кабелю?

А теперь давайте расставим кое-какие точечки над i.

Колебание - это ДВИЖЕНИЕ материального тела, периодически меняющее его направление на противоположное.

Волна - это ЗОНА СЖАТОЙ СРЕДЫ, возникающая перед материальным телом в результате его равномерного движения. РАВНОМЕРНОГО! Она сопровождает тело во все время его движения и может распространяться вместе с ним на огромные расстояния.

Скорость распространения волны постоянна и определяется исключительно свойствами среды, в которой она распространяется.

Волна от колебательного движения тела, из-за сопротивления среды, быстро затухает и на большие расстояния распространяться не может. Так что не думайте, что на Солнце что-то трясется и волны от этой тряски долетают до Земли.

Можете сходить на берег и посмотреть как возникают волны от теплохода. Так же можете залезть в воду и поприседать, чтобы посмотреть насколько далеко распространятся волны от ваших приседаний.

О том что заставляет забираться волны в антенну, попозже...

Значит колебания все же существуют. А раньше Вы утверждали, что "В природе нет колебательных процессов".

Кстати, почему в электромагнитных колебаниях величины меняют направление движения. В механических колебаниях, например маятника, изменение направления движения понятно - энергия тяготения сравнивается с кинетической энергией и затем тело движется в противоположном направлении. А что заставляет менять направление изменения, например, электрическую напряженность? Или магнитную напряженность? Вопрос уже не о самом факте их гармонического изменения, а о силе (факторе), побуждающей менять направление и величину электрической напряженности.

Я не совсем точно выразился, в природе не существует устойчивых АВТОколебательных процессов, обусловленных действием отрицательной обратной связи. Условия для их возникновения в природе если и случаются, то очень и очень редко. И не надолго... Например, при порывах ветра могут гудеть какие-то полости...

Что заставляет менять направление изменения электрической напряженности электромагнитной волны в понятиях современной физики объяснить невозможно. Невозможно потому что электромагнитных волн в природе не существует. То, что в физике называется электромагнитной волной - это волна гравитационная. Это гравитационная волна, которую физики будут искать до второго пришествия, потому что они ищут сами не зная что. Они ведь даже не представляют себе что такое магнитное поле. А рассусоливают о какой-то магнитной напряженности...

Сергей, я снова отсылаю Вас к моей работе. Читайте внимательно, предварительно выбросив из головы все, чему Вас учили, все формулы, иначе Вы ничего не поймете. Моя теория опередила современную псевдонауку лет на двести. Если не больше. Поэтому теорию я адресую молодым... Хотя...

Ссылку я давал.

Но Вы сильно не расстраивайтесь, подходите философски к этой проблеме.

А насчет электромагнитных колебаний Вам придется изменить свою точку зрения. Они не просто существуют, но и их область применения огромна - телевидение, связь, радиолокация, УВЧ, СВЧ, электротехника, видимый свет, рентген и т.д.

Мною выбрана проблема (вынесена в заголовок), которая недостаточно проработана с научной точки зрения и поэтому не решена. Рассуждения по поднятой проблеме позволяют не только поискать ее решения, но и затронуть множество сопутствующих проблем и аспектов, связанных с электромагнитным излучением.

Так что я не расстраиваюсь, точку зрения придется изменить не мне, а современной псевдонауке, хотя бы для того чтобы стать наукой. Ну а Вы умрете в заблуждениях, как многие тысячи псевдоученых.

...Хотя есть возможность, еще кое-что застать. Как только человек попытается посетить Луну, сразу же законы Ньютона накроются медным тазом. Ну а за ними посыплется все кособокое здание современной псевдонауки. Для Америки это обернется страшным позором, над ней будут смеяться даже племена пигмеев. И произойдет это, думаю довольно скоро, года через 3- 4...

Ну а пока можете искать решения проблемы...

Не обнаруживается ответа на него и в Ваших работах и комментариях.

Во первых электромагнитные волны - это волны в гравитационном поле. А следовательно - это гравитационные волны. И они - механические. Других волн в природе не бывает.

А специфика в том, что гравитационное поле имеет такую ничтожную плотность, что волны в нем распространяются с огромной скоростью - 300 000 км/сек.

Во-вторых, преобразование Фурье всего лишь заменяет одно представление функции другим - списком гармоник и их параметров, которые в сумме дают вид преобразуемой функции.

Преобразования Фурье это же чистая математика, а в данном случае поднимается проблема понимания реальных физических явлений, происходящих в телевизионном кабеле.

Кстати, смысл преобразований Фурье говорит о том, что сигнал любой формы можно представить в виде суммы "правильных" гармоник, имеющих соответствующие частоты, амплитуды и фазы. А это означает, что в реальности эти правильные гармоники существуют именно в виде правильных синусоид, а не в виде суммы. В виде суммы, искажающей синусоиды, электромагнитные колебания в принципе не способны распространяться в пространстве.

Однако и суммироваться-то они могут лишь в приемнике, в процессе их поглощения приемником. В процессе распространения волн каждый параметр по величине, местоположению, и времени жестко встроен алгоритм распространения волны, поэтому в процессе распространения волны никакие сложения не только волн, но и даже их однотипных параметров недопустимы. Это просто уничтожит волновую конструкцию, она либо исказится, либо вообще погибнет.

С синусоидами и косинусоидами тоже не все так просто, как Вы пишете. В частности, при излучении в свободном пространстве и на удалении от излучателя на расстояние более длины волны колебания магнитной и электрической напряженности - синфазны, нули совпадают по времени.

Загадок в электромагнитном излучении еще множество.

А фотон... это устойчивая порция этой способности со своими параметрами... и далее по тексту...

Комментарий удален модератором

А Вы на какой вопрос сейчас ответили?

Сформулируйте свой вопрос и сравните хотя бы с заголовком темы.

Комментарий удален модератором

Внешние воздействия, то же гасятся.

Кстати, в этой версии возникает еще один вопрос - что из себя представляет электрический ток? Что течет? Какие (одни и те же) заряды перемещаются одновременно с разной скоростью и одновременно в разных направлениях?

А насчет электрического тока, я Вам не могу все так просто выложить, может быть когда нибудь решу опубликовать здесь. Пока не хочется, не обижайтесь. :)

На Ваш вопрос, ответ: в коаксиальном кабеле нет электромагнитных волн!

Да, кстати, если говорить о электромагнитной волне и ее направленной передачи, а не эл тока, то для этого используются волноводы вместо кабеля.

Не хотите раскрывать природу эл.тока, потому что это "другой" вопрос? - неправда.

Во-первых, Вы сами свели передачу телевизионного сигнала по кабелю к передаче токов, значит этот вопрос не "другой", а по теме. Во-вторых, именно Вы выдвинули версию причины, по которой комментаторы не отвечают на вопрос, - "потому что не знают". Выходит, Вы не знаете?

В коаксиальном кабеле нет электромагнитных волн?

Снова неверно. Во-первых, посмотрите на заголовок, вопрос ставится не о волнах, а об электромагнитных колебаниях. Во-вторых, не морочьте голову людям, электромагнитные колебания в телевизионном кабеле имеются. В-третьих, вопрос ставится, как уживаются электромагнитные колебания в телевизионном кабеле, а вовсе не об их наличии или отсутствии.

То, что где-то вместо коаксиального кабеля используются волноводы - пусть используют.

Вопрос поставлен именно о телевизионном кабеле, каким образом в нем умещаются электромагнитные колебания более чем 100 каналов?

Еще раз - не обижайтесь. У этой проблемы множество аспектов, но не стоит подменять проблему.

В передатчике же используются высокие напряжения и токи, и работают они только в одном диапазоне (сколько каналов - столько и передатчиков) на одну передающую антенну согласованную на определенную частоту рассчитанную по длине волны, для этого необходимо использовать коаксиальный кабель. Излучения эм волн происходит на вибраторе антенны а не в кабеле, иначе Вы никакого резонанса никогда не получите, потеряете все в кабеле. Электромагнитные волны излучаются только антенной в открытое пространство по кругу в 360 градусов., они излучаются друг за другом - последовательно с частотой несущей волны и никто никому не мешает.

И прошу признать, что Ваши реплики "ответ: в коаксиальном кабеле нет электромагнитных волн!" и "по нему просто течет переменный эл. ток" - в отношении приема телевизионных каналов не соответствуют действительности и дать опровержение этой дезинформации.

В реальности приемная антенна воспринимает из электромагнитной волны электрическую напряженность, измеряемую в В/м, и магнитную напряженность, измеряемую в А/м. Проще говоря, принимает напряжения и токи смещения, содержащиеся в самой электромагнитной волне.

Обосновывается это просто. Если в электромагнитном колебании изменяется напряженность электрического поля, а напряженность есть пространственная производная электрического потенциала, то значит в волне должен быть изменяющийся электрический потенциал. Более того, даже простое неравенство нулю (в некоторой точке волны) напряженности электрического поля означает неравенство электрического потенциала с разных сторон этой точки. Следовательно в электромагнитной волне существует изменяющаяся разность потенциалов, то есть - переменное электрическое напряжение.

То же самое для магнитной напряженности - в волне есть внутренние переменные токи смещения.

Так что в Вашей фразе неточность - ЭДС и токи передаются (переходят) из волны в приемник, а вовсе не "образуются" в приемнике из ничего.

В Ваших рассуждениях есть существенная ошибка. При изменяющемся электрическом потенциале электрического тока не возникает. Возникает поляризация. Ток возникает при изменяющейся РАЗНОСТИ электрических потенциалов.

В электромагнитной волне точно также изменяется и магнитная напряженность, а она измеряется в А/м и показывает (свидетельствует) наличие градиента величины тока смещения в той же точке волны. Градиент это пространственная производная, она показывает, что (при ненулевом значении) с одной стороны точки величина тока смещения больше, чем с другой стороны.

В целом ненулевые и изменяющиеся значения электрической и магнитной напряженности в электромагнитной волне показывают наличие в волне переменных токов и напряжений.

В самой волне!

То, что такие превращения происходят следует из уравнений Максвелла:

rotE = -dB/dt

rotH = dD/dt

Собственно из этих уравнений Максвелл и предсказал существование электромагнитных волн за несколько лет до их открытия.

Поляризации волн, как резонанс вращения напряженностей вокруг оси распространения с их преобразованием в индукции, может и не быть. При отсутствии резонанса между вращением и превращением напряженностей возникает круговая или эллиптическая поляризация.

Превращение напряженностей в электрическую и магнитную индукции позволяет объяснить не только поляризацию волны, но и позволяет объяснить, почему электромагнитная волна перемещается в пространстве - вектор магнитной и электрической индукции направлен вдоль распространения электромагнитной волны.

В какой связи находятся потенциал электрического поля и напряженность электрического поля?

Для электродинамического потенциала Е + dA/dt = - ▼φ.

▼ (набла) это знак трехмерной пространственной производной.

В любом случае электрическая напряженность есть пространственная производная потенциала. Потенциал имеет единицу измерения Вольт, а напряженность Вольт/метр.

Ваш вопрос позволяет ввести в дискуссию еще один интересный тезис относительно электромагнитных волн.

Если в волне имеется электродинамический потенциал, а потенциал это энергетическая характеристика электрического ЗАРЯДА, следовательно в волне должен существовать динамический заряд. Ведь если нет заряда, то тогда потенциал чего колеблется при колебании электрической напряженности? Более того, поскольку напряженность в волне в течение периода изменяется от +Е до -Е, то в волне должны образовываться и существовать динамическое заряды разных знаков. В течение периода должны существовать одновременно положительные и отрицательные динамические (перемещающиеся и изменяющиеся) электрические заряды.

Как Вам такая идея?

При удалении от заряженного тела, потенциал растет, а напряженность убывает, то есть они находятся в обратной зависимости. Вот и весь ответ.

В связи с этим еще один вопрос. Еще проще...

Почему тело, сброшенное со стола падает на пол, а не на потолок?

Почему все растения, в том числе и яблоня с яблоком Ньютона, вопреки законам гравитации, растут вверх ?

А ответ..?

В данном случае есть прямая связь с идеями Гейзенберга. Соотношение неопределенности Гейзенберга гласит, что невозможно измерить параметры квантового объекта точнее чем

ΔХ · ΔР >= ħ, где ΔХ - ошибка в определении местоположения квантового объекта, ΔР - ошибка в определении его импульса, ħ - постоянная Планка.

Объясняется это соотношение тем, что измерительный фактор сам вносит в измеряемый параметр ошибку самим актом измерения. Данное объяснение впрямую относится к рассматриваемой в данной статье проблеме. Ведь наложение разных электромагнитный волн друг на друга это и есть внесение изменений, искажающих каждую из накладывающихся волн. А это недопустимо для существования и распространения этих волн. В реальности они и не взаимодействуют друг с другом.

Собственно об этом и статья.

А то, что она показалась Вам идиотской, не укладывающейся в Ваши представления, со временем пройдет.

2). Для нормальной работы радиопередатчика необходимы согласования в электрических цепях оконечного каскада передатчика с фидером антенны и согласование фидера с антенным устройством.

3). Для приёма и передачи множества радиоканалов используются широкополосные устройства.

4). Зачастую, на коротких волнах, приходящая волна электромагнитных колебаний от удалённых передающих радиостанций, имеет векторную характеристику не строго круговую, а приобретает форму эллипса наклонённого под различными углами, за висящими от свойств отражающей поверхности Земли и свойств слоёв ионосферы.

5). Изучайте теорию АФУ - антенно-фидерных устройств и теорию распространения радиоволн, построенную на практических опытах радиосвязи и дальнего радиовещания на длинных, средних и коротковолновых диапазонах электромагнитных колебаний радиоволн.

Явление фединга Вы привели очень кстати. Затухание радиоволн в результате наложения волн с разными фазами хорошо известно. С этим явлением мы столкнулись при проектировании радиотехнических систем морского базирования. Водная поверхность близка к зеркальной. Отражения от нее носят регулярный характер, что позволило измерить их, вывести и использовать формулу исчисления интерференционных минимумов и максимумов.

Однако в данном случае рассматривается смежная проблема. Рассматриваются сами электромагнитные колебания, а не их приемники или передатчики. Исследования показали, что интерференционные наложения волн влияют только на приемник, а сами волны распространяются далее в неизменном виде. Сами волны не взаимодействуют между собой.

Данное обстоятельство собственно и послужило основанием задаться вопросом, вынесенным в заголовок. В открытом пространстве ЭМ-волны не взаимодействуют между собой, что можно объяснить как раз разнесением их в пространстве. Но как они уживаются в одном телевизионном кабеле? Там же всего одна центральная жила, оплетка и изолятор между ними.

Существует телевизионный стандарт, диктующий строгое распределение частотных спектров телевизионных каналов и звукового сопровождения каждого телевизионного канала, необходимость выполнения вызвана требованием исключения взаимных помех, не только между каналами, но и для исключения смешения полезного сигнала с гармониками генераторов гетеродинов, имеющихся в телевизионных приёмниках, то есть ,- для исключения, так называемых "биений" между частотами.

В реальности они распространяются далее, вот и возникает вопрос - как они уживаются в кабеле, когда их много?