Schwingungen im Dipol < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Hallo an alle,
wenn ich einen Dipol von außen anrege, dann muss ich ja die Eigenfrequenz oder ein Vielfaches der Eigenfrequenz erwischen, damit sich eine stehende Welle ausbildet. Wie sieht es aber aus, wenn ich nicht die Eigenfrequenz erwische, also z.B. darunter liege. Ich finde leider keine passende Simulation dazu. An den Enden müsste ja die Stromstärke weiterhin Null sein, aber wie sieht es dazwischen aus? Bildet sich dort auch eine stehende Welle aus, allerdings mit kleinerer Amplitude? Das wäre dann aber auch irgendwie unlogisch, denn dann wäre die Frequenz der Schwingung ja die gleiche wie bei der Eigenfrequenz. Es müsste aber doch die Erregerfrequenz und die Frequenz der angeregten Schwingung gleich sein. Kann mir bitte jemand weiterhelfen?
Dankeschön 
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 20:36 Mi 24.06.2015 | | Autor: | chrisno |
Das äußere elektrische Feld bewegt die Ladungen im Dipol. Sie bewegen sich mit der Frequenz des äußeren Feldes. Wird der Dipol als schwingungsfähiges System betrachtet, dann ergibt sich die typische Resonanzkurve (https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Mplwp_resonance_Dmany.svg). Falls die anregende Frequenz zur Eigenfrequenz (einer der Eigenfrequenzen) des Dipols passt, ergibt sich eine besonders hohe Stromstärke.
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Hallo,
vielen Dank für die Antwort. leider beantwortet mir das aber nicht ganz die Frage. Ich versuche mein Problem noch einmal anders darzustellen.Die Resonanzkurve liefert mir ja nur die maximal mögliche Amplitude, gibt mir aber nicht Auskunft über den Stromverlauf im Dipol, geschweige denn, ob sich eine stehende Welle oder eine fortschreitende Welle ausbreitet. Ich schließe aus der Antwort, dass sich also bei einem Lambda Halbe Dipol bei jeder Frequenz eine stehende Welle ausbreitet. DAs würde aber bedeuten, dass die Länge des Dipols eine halbe Wellenlänge ist. Das wiederum würde bedeuten, dass die Wellenlänge stets gleich bleibt, obwohl die Anregungsfrequenz sich verändert. DAs widerspricht aber dem Prinzip bei erzwungenen Schwingungen.
Wäre natürlich wieder dankbar über eine Antwort:)
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 07:50 Do 25.06.2015 | | Autor: | chrisno |
Wie schließt Du auf eine stehende Welle?
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 13:23 Mo 29.06.2015 | | Autor: | artic3000 |
Hallo,
wenn man sich die Stromverteilung über den Leiter ansieht und diese über eine Periodendauer von T betrachtet, erkennt man einen Wellenberg der zwischen den beiden Knoten (enden des Dipols) hin und her schwingt. Die Stromstärkeverteilung lässt sich also als stehende Welle interpretieren.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 10:54 Sa 27.06.2015 | | Autor: | Infinit |
Hallo artic3000,
eine Antenne kann auch Leistung abstrahlen, wenn sich auf ihr keine stehende Welle ausbildet. Eine nette Animation dazu siehst Du bei Wikipedia unter dem Stichwort "Stehwellenverhältnis". Allerdings hat man den Vorteil, dass bei einem Stehwellenverhältnis von 1 die maximale zugeführte Leistung abgestrahlt wird. Ob man dies wirklich hinbekommt, hängt von der Bauart der Antenne ab, dem Einspeisungspunkt, dem dort herrschenden Widerstand, dem sogenannten Fußpunktwiderstand, und auch die Höhe über Grund spielt dabei eine Rolle.
Generell kann man nur sagen, dass bei einer schlechten Anpassung (und darum handelt es sich, wenn man kein Stehwellenverhältnis von 1 erzielen kann, was aus praktischen Gründen nur schwer möglich ist) ein Teil der eingespeisten Leistung wieder in Richtung Generator zurückreflektiert wird und damit nicht zur Abstrahlleistung beiträgt. Es bildet sich also keineswegs bei jeder Frequenz eine stehende Welle aus, die man als Optimum für die Abstrahlung gerne hätte.
Das nimmt man aber gerne in Kauf, um mit einer Antenne auf verschiedenen Frequenzen kommunizieren zu können. Die Ideen von Tesla zur Energieübertragung über Antennen haben sich aus praktikablen Gründen nicht durchsetzen können.
Viele Grüße,
Infinit
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 13:20 Mo 29.06.2015 | | Autor: | artic3000 |
Super, vielen Dank, das Stehwellenverhältnis war es, was mir gefehlt hat.
Viele Grüße
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