Antenne, fase verschuiving ?

In principe is dat een transformator met een luchtkern...

Ik denk niet dat er een faseverschuiving is tussen primaire en secundaire van een transformator die OHMs belast is, een scoop is natuurlijk wel een capacitieve belasting...

Er is vast wel wat te vinden met google...

zelfde gnd eigenlijk ? hang je niet beter bovenkant van draadje aan scoop en andere kant aan massa van scoop, scoop dan wel even scheiden van het net anders krijg je vast meer ongewenste vonken...

[Bericht gewijzigd door Evil Aedolon op donderdag 21 oktober 2004 22:59:04 ]

Zelfde gnd ja.

Ik heb jouw manier even geprobeerd, dan heb ik nauwelijks signaal <1mVpp in plaats van 1.2 Vpp. Als het gewoon transformator werking is dan is de koppeling blijkbaar zo laag dat de spanning instort bij een belasting van 1 Mohm en 30pF

Ok, dat kan maar dat is toch echt wel een transformatorwerking, het magnetisch veld wordt toch opgepikt door die draad ?

Je moet dus gaan opzoeken of je een faseverschuiving krijgt tussen primaire en secundaire bij een capacitieve belasting denk ik (volgens mij redeneer ik goed)

Dan kom ik op een nieuwe vraag. Moet ik een scoop zien als 30pF en 1 Mohm in serie of parallel ?

Ik weet dat als mijn teslaspoel aanstond, ik 10 Vpp kreeg op een scoop op 20 meter afstand met een draadje ipv. een probe. Kan dat door het magnetisch veld ? Dat lijkt me toch sterk.

Op 21 oktober 2004 23:26:25 schreef fry:
Dan kom ik op een nieuwe vraag. Moet ik een scoop zien als 30pF en 1 Mohm in serie of parallel ?

Ik weet dat als mijn teslaspoel aanstond, ik 10 Vpp kreeg op een scoop op 20 meter afstand met een draadje ipv. een probe. Kan dat door het magnetisch veld ? Dat lijkt me toch sterk.

In parallel natuurlijk!

Waarom niet, een probe is afgeschermd. Een elektrisch veld wordt een magnetisch veld en omgekeerd dus het pikt toch een magnetisch veld op ? het is nb een spoel..

Een antenne heeft een elektrisch en een magnetischveld deze zijn onderling in fase verschoven en staan 90 gr in polarisatie op elkaar.

Dus in een spoel is een voltage met een magetisch veld die 90 graden op het voltage achter loopt. Dat zelfde veld wordt opgepikt door de antenne en levert een voltage op wat 180 graden achter loopt op het voltage in de spoel ?

Ik moet hier meer over lezen !

Mmm, je moet eens grootheden ipv eenheden gebruiken maakt het veel leesbaarder!
Ik weet het niet! Ook te weinig kennis. Ik weet niet of je het kan beschouwen als een antenne of als een transformator, een spoel met één wikkeling en een luchtkern en dan je andere spoel

[Bericht gewijzigd door Evil Aedolon op vrijdag 22 oktober 2004 00:22:06 ]

Ja dat is een afwijking die ik heb. Daar klaagde mijn natuurkundeleraar al over 15 jaar geleden.

Dus in een spoel is een spanning met een magnetisch veld die 90 graden op de spanning achter loopt. Dat zelfde magnetische veld wordt opgepikt door de antenne en levert een spanning op die 180 graden achter loopt op de spanning in de spoel ?

Zo iets beter ?

Op 21 oktober 2004 23:53:05 schreef Hugo Welther:
Een antenne heeft een elektrisch en een magnetischveld deze zijn onderling in fase verschoven en staan 90 gr in polarisatie op elkaar.

En de impedantie van de ruimte is 377 Ohm, dus de magnetische veldsterkte is altijd 377 maal kleiner dan de electrische.

Op 21 oktober 2004 23:17:45 schreef Evil Aedolon:
Ok, dat kan maar dat is toch echt wel een transformatorwerking, het magnetisch veld wordt toch opgepikt door die draad ?

Je moet dus gaan opzoeken of je een faseverschuiving krijgt tussen primaire en secundaire bij een capacitieve belasting denk ik (volgens mij redeneer ik goed)

Magnetische velden kunnen niet opgepikt worden door een draad. Om een magnetisch veld in stroom of spanning om te zetten heb je een gesloten stroomkring nodig. Een lus of een spoel. Met een draadje pik je het elektrisch veld op.

teslacoils zenden ook electromagnetische velden uit(daarom storen ze radiosystemen). Deze hebben zoals Hugo reeds schreef een electrische en een magnetische componente, dus met een draadje kun je de electrische component opvangen. die is 90°verschoven tov het magnetische veld. in de vrije ruimte (ver van de antenne) is de verhouding tussen electrisch en magnetisch veld constant, de impedantie van de ruimte is 377 Ohm.
In het nabije veld, dus dicht bij de bron gaat dat niet op. Een spoel creeert een zeer lage impedantie in zijn omgeving. Dat verklaart waarom het veld dichtbij de spoel hoofdzakelijk magnetisch is. Integenstelling tot het EM veld,dat lineair afneemt met de afstand, is het verloop van de M velden rondom een spoel bijzonder complex.
In feite bestaan er drie M velden waarvan één component afneemt met de derde macht van de afstand, één met de tweede macht, en de derde lineair. Deze verschijnselen kunnnen eigenlijk alleen beschreven worden met "Laplace transformatie" en integraalrekening. Laplace is de nachtmerrie van de meeste wiskundestudenten dus ga maar na.
Misschien iets voor Evil Aedolon.
Bij EM verschijnselen is de term ver of dicht altijd gerelateerd aan de golflengte.

Op 22 oktober 2004 22:58:51 schreef grotedikken:
teslacoils zenden ook electromagnetische velden uit(daarom storen ze radiosystemen). Deze hebben zoals Hugo reeds schreef een electrische en een magnetische componente, dus met een draadje kun je de electrische component opvangen. die is 90°verschoven tov het magnetische veld. in de vrije ruimte (ver van de antenne) is de verhouding tussen electrisch en magnetisch veld constant, de impedantie van de ruimte is 377 Ohm.
In het nabije veld, dus dicht bij de bron gaat dat niet op. Een spoel creeert een zeer lage impedantie in zijn omgeving. Dat verklaart waarom het veld dichtbij de spoel hoofdzakelijk magnetisch is. Integenstelling tot het EM veld,dat lineair afneemt met de afstand, is het verloop van de M velden rondom een spoel bijzonder complex.
In feite bestaan er drie M velden waarvan één component afneemt met de derde macht van de afstand, één met de tweede macht, en de derde lineair. Deze verschijnselen kunnnen eigenlijk alleen beschreven worden met "Laplace transformatie" en integraalrekening. Laplace is de nachtmerrie van de meeste wiskundestudenten dus ga maar na.
..........

100% mee eens.

Laplace transformaties heb ik mij nooit aan gewaagd. Misschien inderdaad iets voor Aedolon. http://rclsgi.eng.ohio-state.edu/~gnwashin/me481/laplace.html

Voor een redelijke storingsvrije ontvangst op de HF banden, zeker binnen de hedendaagse bebouwing en stoorvelden van PC's en andere geschakelede voedingen, gebruik je het beste een raam-antenne. Deze pikt de magnetische component op.

Ja, Laplace & Fourier analyse is echt zalig maar zoveel theorie heb ik er niet over, ik heb ondertussen wel al een boek van een wiskunde prof die het vak "Clifford Analyse" geeft... Ik was het net aan het bestuderen! Zo een hel lijkt het me nu ook niet, clifford analyse is iets complex

Voor de rest ga ik wel akkoord met grotendikken, wat ik ervan weet zorgt er wel voor dat hetgene wat ik niet weet zeer logisch is...

Wel dom van mij.. het moet inderdaad een gesloten stroomkring zijn voor een magnetisch veld een elektrisch te laten worden

[Bericht gewijzigd door Evil Aedolon op vrijdag 22 oktober 2004 23:49:45 ]

Ik heb de scoop nu getriggerd op spanning van de functie generator.
Bij verschillende frequenties is er een verschillend fase verschil.
Fgen<Fres, de spanning van de func. gen en de "antenne" zijn in fase
Fgen= Fres, antenne loopt 90 graden achter op de func.gen.
Fgen>Fres antenne loopt 180 graden achter op de func.gen.

Bij <Fres is de belasting capacitief. De stroom loopt 90 graden voor op de spanning. Het magnetisch veld is altijd infase met de stroom. De spanning van de antenne loopt hier 90 graden op achter. Dus de twee gemeten spanningen zijn in fase.

Fres, Geen fase verschil tussen stroom en spanning in de spoel, dus antenne 90 graden achter op de func.gen. en spoel

>Fres, De belasting is inductief. Stroom 90 graden achter op de spanning, dus antenne 180 graden achter op func.gen./spoel.

Praat ik onzin of klopt dit wel ?

MM, volgens mij klopt er iets nog niet, maar ik weet niet wat.
Is het magnetisch veld in een spoel altijd infase met de stroom ?

Edit, Ik gebruik steeds spoel, maar dat is eigenlijk een serieeel LC circuit.

[Bericht gewijzigd door ArjanEmm op zaterdag 23 oktober 2004 12:46:29 ]

De stroom veroorzaakt het magnetisch veld...

Okay, van de verklaring die ik gaf klopt niks. Behalve dan dat de fase verschuiving komt van capacitieve belasting naar inductieve belasting.
Ik begin het een beetje te begrijpen nu maar nog niet goed genoeg om het uitteleggen Komt wel als ik weer tijd heb.

Het duurde even, maar ik ben eruit geloof ik.
Voor de duidelijkheid, de spoel die ik aan het meten was, is een grote luchtspoel 14mH 1200 wikkelingen zelfcapaciteit van 4,5pF. Er zit geen toroid oid. bovenop.
De ene kant van de spoel is niet aangesloten.

De enige manier waarop ik de faseverschuivingen die ik gemeten heb kan verklaren is dat de antenne met de spoel een condensator vormt.
Na wat gestoei met medhurst vergelijkingen en andere manieren om capaciteiten te berekenen kwam ik op een capaciteit van ongeveer 50fF

Dan kom ik op het volgende vervangingsschema.
L1 R1 en C1 zijn de spoel. Zelfinductie, koperweerstand en zelfcapaciteit.
V1 en R3 de functiegenerator.
C3 antenne
De scoop lijkt me duidelijk.

Het grafiekje laat de faseverschuiving van de stroom ten opzichte van de spanning over functiegenerator zien, uitgezet tegen de frequentie.

Zload (de spoel) =jXc +jXl + R

Ffunc.<Fres, De belasting is capacitief. Zload~Xc want Xl en R zijn verwaarloosbaar klein. De stroom loopt 90 graden voor op de spanning. Stroom verschuift nooit in fase in het circuit.In de scoop is R2 van 1Mohm zo groot tenopzichte van de Xc van C2 (10k ohm bij 580kHz) dat ik die even buiten beschouwing laat. C2 en C3 vormen een capacitive spanningsdeler die eigenlijk de spanning over C1 meet.
Stroom in het circuit loopt 90 voor op de spanning gemeten door chan1. De spanning over een C loopt 90 achter op de stroom. Dus de gemeten spanning over C2 is in fase met de spanning ove de funcgen.

Ffunc=Fres, De belasting is resistief. Zload=R, Xc en Xl zijn omgekeerd evenredig aan elkaar.
Spanning en stroom zijn infase. De spanning over C2 of C4 loopt 90 graden achter op de spanning over de funcgen.

Ffunc>Fres, De belasting is inductief. Zload~Xl want Xc en R zijn verwaarloosbaar klein. Stroom 90 graden achter op de spanning. De spanning gemeten over C2 loopt hier 90 graden op achter, dus 180 graden achter tenopzichte van de spanning over func.gen.

De met de antenne gemeten spanning loopt altijd 90 graden achter op de stroom in de spoel dus ook 90 graden achter op het magnetisch veld rond de spoel.
De spanning gemeten met de antenne neemt lineair af met de afstand tot de spoel net als de capaciteit tussen die twee.
Capaciteit tussen twee platen =(A*e*0.085)/d waarbij d de afstand tussen de platen is.

Ik heb bovenstaande schema gesimuleerd in pspice en de gemeten voltages kloppen bijna exact met de echte metingen.
Als ik de spoel 2 keer zover weg zet van de antenne halveert de spanning en als ik twee draadjes neem in plaats van 1 verdubbelt de spanning.

Kan iemand zeggen of mijn redenaties echt kloppen ? Ik wil het echt begrijpen nl.

Ik wilde eigenlijk alleen kicken, maar ik heb me nog even verdiept in die impedantie van 377 ohm etc. Ik snap het nu denk ik. M veld in A/m en E veld V/m geeft mooi P/m2. Je zend op een punt uit. Je ontvangt ergens op een bol waarvan de oppervlakte kwadratisch toeneemt met de afstand. Ergens in mijn ongefundeerde logica dacht ik dat bijv. het E veld ook kwadratisch moest afnemen. De verhouding tussen E veld : M veld is dus altijd 377:1 in lucht.
Dat het dicht bij de spoel anders is, is wel logisch. Nu ga ik vast de mist in met termen. Veel van de magnetische veld lijnen gaan de spoel uit, buigen af en gaan er aan de andere kan weer in. sommige niet enz. Kan me voorstellen dat dat een ingewikkeld model geeft.

Ik heb ook begrepen dat je een antenne als een capacitieve last moet zien.

Dus ik denk nog steeds dat mijn laatste post klopt.
Maar ik wil het nog steeds van iemand ander horen

Op 4 november 2004 23:18:56 schreef fry:
M veld is dus altijd 377:1 in lucht.

Yep 120*pi! Ik vraag me eigenlijk nog steeds af waar die pi vandaan komt..

De oppervlakte van een bol is 4 pi r^2.
Dus P neemt af met 1/4 pi r^2 met de afstand.
P/m^2=A/m*V/m, dus dat er een pi in zit is niet zo raar. Of lul ik nu uit mijn nek ?

Op 4 november 2004 23:20:56 schreef Evil Aedolon:
[...]

Yep 120*pi! Ik vraag me eigenlijk nog steeds af waar die pi vandaan komt..

Bolletje?
De veldverdeling om een antenne is een donutvorm met de antenne in het hart van de donut.

Ik heb ook begrepen dat je een antenne als een capacitieve last moet zien.

volgens mij geld dat alleen voor een oneindig lange antenne die in resonantie is.
De spanning/stroom verdeling over de antenne is afhankelijk van de lengte van de antenne. Aangezien de stroom en de spanning 90° uit fase is bij een antenne kan die zowel capacitief als inductief zijn.

Heb hier nog een leuk boek met 1200+ pagina's over "antenna fundementals"

[Bericht gewijzigd door Hugo Welther op donderdag 4 november 2004 23:41:25 ]

Op 4 november 2004 23:20:56 schreef Evil Aedolon:

Yep 120*pi! Ik vraag me eigenlijk nog steeds af waar die pi vandaan komt..

Hebben de Arabieren dat niet verzonnen?
En anders de Babyloniers wel......

*grijnz*

Nou als jullie de 120 dan ook even willen uitleggen ?