Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0581

Číslo materiálu VY_32_INOVACE_ENI-2.MA-20_Šíření elektromagnetického vlnění

Název školy Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno

Autor Ing. Miroslav Krýdl

Tematická oblast ELEKTRONIKA

Ročník druhý

Datum tvorby 1.7.2012

AnotaceTematický celek je zaměřen na problematiku základů elektroniky.Prezentace je určena žákům 2.ročníku, slouží jako doplněk učiva.

Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

V těsné blízkosti země se vlny šíří podél rozhraní dvou elektricky rozdílných prostředí – relativně vodivou zemí a nevodivým vzduchem.

Tento mechanismus šíření se nazývá šíření povrchovou (přízemní povrchovou (přízemní vlnou)vlnou).

Povrchová (přízemní) vlna

2

• dosah povrchové vlny je největší u velmi nízkých frekvencí - dlouhé vlny DV (Low Frequency LF) mají frekvence 30 až 300 kHz ( největší ohyb a nejmenší útlum).

• U frekvencí nad 30 MHz (velmi krátké vlny VKV - Very High Frequency VHF) je ohyb velmi malý, nebo žádný a dosah povrchové vlny je malý (velmi malý ohyb, a velký útlum).

• U velmi dlouhých vln je dosah povrchové vlny velký a nepatrně větší nad pevninou než nad mořem.

Povrchová (přízemní) vlna

3

Frekvence nad 30 MHz (velmi krátké vlny VKV-Very High Frequency VHF).

Radiová vlna, která se šíří přímou cestou mezi vysílačem a přijímačem se nazývá přímou vlnou.

Radiová vlna, která se šíří odrazem od země se nazývá vlnou odraženou.

Obě předchozí vlny se nazývají prostorovou vlnou.

Zakřivení zemského povrchu limituje použití přímé (prostorové) vlny.

Přímá (prostorová) vlna a od země odražená vlna

4

Nejnižší přímá vlna, která je tečnou země se nazývá horizontálním

paprskem.

Zvětšení dosahu přímou vlnou je možno provést zvětšením výšky

vysílací antény (h1), nebo výšky letadla (h2).

Za normálních podmínek popsaný způsob šíření je nad 30 MHz

Vyjma zvláštních případů spojení na VKV a vyšších pásmech se

uskuteční pouze na viditelnou vzdálenost, která je limitována

zakřivením země a terénními překážkami

Přímá vlna a od země odražená vlna

5

• Odražená vlna od ionosféry představuje další způsob šíření a to konkrétně odrazem od ionizujících vrstev atmosféry.

Odražená vlna od ionosféry

6

Ultrafialové záření od slunce způsobuje, že se oddělují elektrony od

mateřských atomů v plynu atmosféry.

Atomy se stanou kladně nabitými a tyto jsou známi jako ionty.

Intenzita ionizace závisí na intenzitě ultrafialového záření a na hustotě

ovzduší.

Část atmosféry, kde tento proces vzniká se nazývá ionosféra, která se

nachází v rozmezí 50 km až 500 km nad zemským povrchem.

V ionosféře je několik ionizujících vrstev. Když radiová vlna dopadne na

tuto vrstvu, odrazí se od ní a změní svůj původní směr. Velikost změny

směru závisí na frekvenci vlny, úhlu dopadu a intenzitě ionizace.

Za určitých okolnosti se vlna vrátí zpět na zem.

Odražená vlna - Ionosféra

7

• V průběhu dne se vytvářejí 4 hlavní ionizující vrstvy označeny D,E,F1 a F2 vytvářející se ve vzestupných výškách.

• V noci při absenci slunečního záření ionizace přetrvává, ale v menší intenzitě a slabší vrstvy se sloučí dohromady.

• Jestliže se intenzita slunečního záření mění se zeměpisnou šířkou, struktura ionosféry se bude měnit podél povrchu země.

Odražená vlna - Ionizující vrstvy

8

Otázky ke zkoušení

1) Nakresli jak se šíří povrchová (přízemní) vlna.

2) Napiš jaké jsou vlastnosti pro šíření povrchové (přízemní) vlny.

3) Nakresli jak se šíří přímá (prostorová) vlna.

4) Napiš jaké jsou vlastnosti pro šíření přímé (prostorové) vlny.

5) Nakresli jak se šíří od Země odražená vlna.

6) Napiš jaké jsou vlastnosti pro šíření od Země odražené vlny.

7) Nakresli jak se šíří odražená vlna od ionosféry.

8) Napiš jaké jsou vlastnosti pro šíření odražené vlny od ionosféry.

Jan Kesl: Elektronika I – Analogová technika

Ilustrace: archiv autora

http://cs.wikipedia.org/wiki/Ultrafialove_zareni

http://cs.wikipedia.org/wiki/infracervene_zareni

http://cs.wikipedia.org/wiki/Rentgenove_zareni

http://cs.wikipedia.org/wiki/Radar

Použité zdroje:

Kesl, Jan. Elektronika I – Analogová technika. Praha :BEN, 2003. 118 s. ISBN 80-7300-074-1.

Obr. 1; 2; 3; 8; 9; 10;11; 12; 13: Kesl, Jan. Elektronika I – Analogová technika. Praha :BEN, 2003. 118 s. ISBN 80-7300-074-1.Obr. 4: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b5/Potentiometer.jpg/220px-Potentiometer.jpg 15.6.2012Obr. 5: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/35/Faders.jpg/220px-Faders.jpg 15.6.2012Obr. 6: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/87/PCB_variable_resistors.jpg/220px-PCB_variable_resistors.jpg 15.6.2012Obr. 7: http://www.ddp.fmph.uniba.sk/~koubek/UT_html/ut12_html/12-5_soubory/image008.jpg.

Ilustrace: archiv autora

Použité zdroje: