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您先前的问题与广播无关的原因有两个。首先是,该收音机的官方频率从3kHz升至300GHz。第二个是,变压器基于与无线电波不同的原理。第二个原因是您的问题是什么:变压器基于电磁,无线电波基于电磁辐射。
对这个主题的理解真的很困难,而且对于许多人来说,存在很多假设。我将为外行人士提供一个简单的解释,与下面的详细解释相比,您必须接受更多的假设。
如您所知,磁场意味着某些材料(例如金属)会被其他材料吸引。通过让交流电流流过电线或线圈,可以产生磁场。这就是在变压器的初级线圈中发生的情况。相反,磁场的变化将在线圈中产生电流-这就是次级线圈中发生的情况。磁场和电流的这些特性称为电磁感应。
电磁辐射是电磁场的一种特殊形式。在电磁辐射中,磁场会产生一个电场(假设是这样),但是会远离产生电磁场的导体。电场会在更远的地方产生磁场,依此类推。由于该字段的特定属性,它一直在进行。那是电磁辐射的关键。
使用变压器进行测试时,次级线圈存在于所产生波的一个波长内。这意味着次级线圈中的电流不存在是因为电磁辐射,而是由于电磁感应:这两个磁场不会相互产生。
您只能通过传输超过一个波长的波来证明电磁辐射的存在-只有这样,您才能确保这些场彼此产生。
这里存在一些混乱,其原因是无线电波和无线电频率背后的理论原理并不一定在一起。看一下Wikipedia电台:
无线电是通过电磁辐射通过自由空间进行的无线信号传输,该电磁辐射的频率明显低于可见光的频率,在大约30 kHz至300 GHz的射频范围内。这些波称为无线电波。电磁辐射通过振荡的电磁场传播,该电磁场穿过空气和空间真空。
您会发现,基于相同的原理和相同的工作方式,可能还有其他频率小于3kHz或大于300GHz的电波,因此不属于“无线电”。这些波不是无线电波,不在RF频谱中,但是当您忘记频率时,它们是相同的。
但是还有更多!无线电波是电磁辐射。电磁辐射包含两种成分,一种是电的,一种是磁的。如上所述,这些组件彼此创建。红色磁场产生蓝色电场,蓝色电场产生下一个磁场,依此类推。
从电磁辐射维基百科:
电磁辐射是更普通的电磁场(EM场)的一种特殊形式,它是通过移动电荷产生的。电磁辐射与电磁场相关,电磁场与产生它们的移动电荷相距足够远,因此电磁辐射的吸收不再影响这些移动电荷的行为。
我们试图在做你刚才的问题真的只是拿起弱磁场,因为这是一个二次线圈做什么。
我猜您现在想知道:但是变压器会发出电磁辐射,还是仅仅是磁场?让我们看一下电磁辐射维基百科:
... EMR 1中的电场和磁场以恒定的强度比率存在,并且也存在于相位中...
1:与电磁场相比,电磁辐射-作者注
考虑一下变压器。电流变化时会产生磁场。假设我们有一个纯正弦作为电流。我们可以通过取该窦的导数(即余弦)来获得特定时刻的电流变化,因此:。现在看一下函数和,它们应该以“彼此恒定的强度比”并同相存在。
注意:常数是因为公式也依赖于其他事物,这些事物现在不相关并且在特定情况下是常数
您已经可以看到那些功能不是同步的。它们彼此之间的比例也不恒定。通过绘制可以看到:
因此,不,变压器不会辐射电磁辐射。这些波彼此之间的强度不是恒定的比率,也不是同相的。您在前面的问题中使用变压器进行的测试仅基于磁场。
拾取磁性之间的这种差异场和磁辐射被称为之间的差近场和远场。
您的实验与广播无关的主要原因有两个。首先是频率错误。第二个问题是带有交流电流的线圈不提供电磁辐射。
50 / 60Hz变压器耦合不是RF,因为它通过所谓的“近场”中的无功场耦合来工作。这是维基百科上近场和远场的图片:-
在大约天线的波长(或您用来耦合能量的频率)下,近场变成远场。远场被视为“适当的RF”,并且能够随着其辐射随着距离的平方而减小而传播。
现在考虑一个50Hz的变压器-波长为6,000 km-近场电磁耦合将在1000m处工作-否。不是射频
我认为您已经从上一句话中大致了解了。不断变化的磁场场与无线电场不同。
真正的广播正在传播能源。您可以认为能量是绑在E(电场)和B(磁场)之间的特定舞蹈中。两者以正确的方式一起振荡,使能量以光速通过自由空间传播。可见光就是一个例子。它只是大光谱的一小部分,下降到(但不是直流)到伽玛射线和宇宙射线。常见的AM无线电频率约为1 MHz,波长为300米。常见的FM频率大约高100倍,因此波长短100倍,所以100 MHz和3米。WiFi的工作频率约为2.4 GHz,波长为125毫米。有几十毫米波长的微波,机场用来在您的衣服下面看的“太赫兹”辐射,红外线,可见光(大约500 nm),紫外线,X射线,伽玛射线等等。除了振荡频率,所有这些都是完全相同的。由于它们在自由空间中以相同的光速传播,因此您也可以通过它们的波长来表征它们。
E和B字段也都可以支持非传播字段。将一些电线缠在钢螺栓或铁氧体棒上,打开电流,然后产生磁场。铁磁性材料(如钢)将被此电磁体吸引。但是,请注意,此字段的能量不会发送到任何地方。磁场存在于电磁体周围,并随距离迅速衰减。您甚至可以通过使用交流电流驱动电磁体来随时间改变磁场,然后使附近的另一个电磁体反向工作,以根据变化的磁场在其导线中产生电信号。实际上,这是变压器工作方式的基础。是的,您可以通过这种方式传输信号甚至更大的功率,但这不是无线电。例如,没有办法布置一堆电磁体,以使B场干扰光束在特定的方向上辐射出去。您可以在本地对场进行整形,并且该场在理论上确实以光速扩展到无穷大,但与发送无线电波(或光束,雷达光束等)。
就像可以制作B场设备一样,您也可以创建静电场。就像来自电磁体的磁场一样,可以局部检测该电场,并在近距离处传输大量功率。但是同样,该领域的能量并没有被“发送”到任何地方。要使能量真正真正地辐射出去,只需要B场和E场之间正确的相互作用,我们称之为电磁辐射。我们经常会有些草率,并且将任何无线电称为“ RF”。RF实际上代表射频,但是我们经常用它来表示任何形式的无线电。