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Funktechnik - Grundlegende Fragen! (Telekommunikation)

verfasst von MiD E-Mail, 02.11.2017, 12:41 Uhr

» Ich bin gerade dabei die physikalischen Grundlagen der Funktechnik zu
» erarbeiten, leider finde ich nur sehr schwer brauchbare Informationen, die
» IM DETAIL erklären was das ganze eigentlich ist bzw. wie es funktioniert!

Über dieses Thema wurden dicke Bücher geschrieben, keiner wird Dir auf einer halben DIN A4 Seite die Grundlagen zusammenfassen. Daher nur kurz zu Deinen Fragen. Die Details und ggf. mathematischen Grundlagen wirst Du Dir selbst erarbeiten müssen.

» 1. "Strom" bezeichnet in einem elektr. Leiter, das Fließen der freien
» Elektronen vom + zum - Pol, ausgelöst durch eine Verschiebung der
» Ladungsschwerpunkte "Spannung" - das kann ich mir ja bei Gleichspannung gut
» vorstellen. Auch bei einer Wechselspannung ist dies ja nicht anders, nur
» dass die freien Elektronen praktisch immer nur hin- und her -bewegt werden,
» praktisch aber an einem bestimmten Ort bleiben, oder?

Im Prinzip ja, aber über die Richtung sind sich Ingenieure und Naturwissenschaftler uneins ;-) Auch wird der genaue Ort eines einzelnen Elektrons nicht bestimmbar sein. Das ist aber für das Verständnis unerheblich.

» 2. Hier habe ich gelesen: "Oszillator erzeugt ein Wechselspannungssignal
» mit einer bestimmten Frequenz. Erst ab 16.000 Schwingungen in der Sekunde
» (Frequenz) neigen Signale dazu in den freien Raum abzustrahlen. Der
» Wellenwiderstand Z des freien Raums (377 Ohm) ist dann geringer als der
» Wellenwiderstand der Antenne bzw. der Leitung. Dem elektromagnetischen Feld
» ist es dabei nicht mehr möglich in den Leiter zurück zu kehren (Weg des
» geringsten Widerstandes). Dadurch strahlt das elektromagnetische Feld von
» der Antenne ab."

Es gibt keine natürliche Grenze für die Abstrahlung einer elektromagnetischen Welle. Lediglich die Größe der geeigneten Antenne variiert sehr stark. Das Stromleitungsnetz strahlt mit Antennenlängen von tausenden Kilometern bei 50 Hz ganz gut, während atomare Dimensionen für Licht die richtige Größe sind.

» => Was bedeutet "Signale strahlen in den Raum"? Was strahlt da in den Raum?
» Im luftleeren Raum gibts doch keine freien Elektronen, die durch
» Wechselspannung bewegt werden könnten? Ich kann eine Spannung, welche an
» einem leitenden Material anliegt, an ein anderes leitendes Material
» übertragen, indem sich die Materialen berühren - aber im luftleeren Raum?

Es hat lange gedauert, bis die Erkenntnis sich durchgesetzt hat, daß es keinen Äther gibt. Elektrische und magnetische Felder brauchen kein Medium. Ein Magnet wirkt genau wie auch ein elektrisches Feld auch durch das Vakuum hindurch.

» => Elektrische Kräfte (Anziehungskräfte zwischen pos./neg. geladenen
» Teilchen) wirken doch auch nur in einem bestimmten Radius/Bereich und nicht
» unendlich, oder? Je mehr Abstand die Teilchen voneinander, desto geringer
» die wirkenden Kräfte, oder?

Nein, sie wirken unendlich weit, aber die Kräfte nehmen mit dem Abstand ab.

» => Warum wird hier von einem elektromagnetischen Feld gesprochen und nicht
» nur von einem elektrischen Feld, woher kommt das magnetische Feld? Ein
» magnetisches Feld entsteht um einen Leiter herum, während des Stromflusses,
» aber nicht, wenn nur eine Spannung anliegt?

In der Regel wird von einem "elektromagnetischen Wechselfeld" gesprochen. Es gibt kein elektrisches Wechselfeld ohne Magnetfeld und kein magnetisches Wechselfeld ohne elektrisches Feld. Durch Induktion erzeugt das eine immer das andere. Meistens stehen beide Felder senkrecht aufeinander.

» => Warum passiert das gerade ab 16kHz? Was ist der Wellenwiderstand bzw.
» was für "Wellen" beeinflusst dieser Widerstand und wie kommen "diese"
» Wellen zustande? Was sind das überhaupt für Wellen?

Nichts passiert bei 16 kHz. Keine Anhnung, woher dieser Wert kommt.

» => Warum hat der "freie Raum" überhaupt einen Widerstand? Oder bedeutet
» dies einfach, dass die genannten Anziehungskräfte eben mit zunehmenden
» Abstand einfach schwächer werden und man gab dem "Raum" dafür die Schuld?

Wie auch bei Gleichstrom gibt ein Widerstand das Verhältnis des elektrischen Feldes zum magnetischen Feld an. Lassen wir der Einfachheit halber ein paar Natur- und Materialkonstanten weg, dann bezeichnet der Wellenwiderstand eben dieses Verhältnis. Oder andersherum ausgedrückt: der Wellenwiderstand bestimmt, wie groß das Magnetfeld ist, das ein elektrisches Feld erzeugt und vice versa.



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