Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - N:o 9—10. Syyskuu—Lokakuu — September—Oktober - V. Ylöstalo: Sähkömagneettisten aaltojen eteneminen
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
124
den tarkoituksena ön ollut ottaa huomioon
maan sähkömagneettisten ominaisuuksien vai-
kutus aaltojen etenemiseen, on erityisesti mai-
nittava /. Zenneckin ja A. Sommerfeldin suorit-
tamat tutkimukset. Kumpikin heistä pitää
maata puolijohtajana, jolla Maxwellin teorian
mukaan on sekä vissi sähköinen johtokykyettä
määrätty dielektrisiteettivakio.
Zenneck edellyttää, yksinkertaistaakseen teh-
tävää, että maa on tasopinta. Samoin jättää
hän huomioonottamatta senkenttävoimakkuu-
den heikkenemisen, mikä aiheutuu välimat-
kasta lähettäjästä lukien. Lähtien sähkömag-
neettisen kentän perusyhtälöistä osottaa nyt
Zenneck, että sähköisen kentän eli sähköisten
voimaviivojen suunta ei aina ole kohtisuora
maanpintaa vastaan, niinkuin elementaarinen
etenemisteoria edellyttäisi. Sähköisen kentän
suunta on yleensä riippuvainen paikallisen
maaperän laadusta. Ainoastaan siinä tapauk-
sessa, että maanpinta on erittäin hyvä johtaja,
niinkuin on laita silloin kuin aallot etenevät
merenpinnan yli, voidaan sähköisen kentän
suunnan katsoa olevan kohtisuorassa maan-
pintaa vastaan. Huonommin johtavalla maa-
perällä ovat voimaviivat kallistuneet etenimis-
suuntaan päin, joten siis aallot osittain tunkeu-
tuvat maanpinnan alapuolellekin.
Maassa syntyy siis virtoja, jotka osaksi kulut-
tavat aaltojen energiaa. Energiahäviö riippuu,
paitsi maan sähköisestä johtokyvystä, myös-
kin maan dielektrisiteettivakiosta. Häviö on
sitä suurempi, mitä pienempi on dielektrisi-
teettivakio. Energiahäviö on ylimalkaan suu-
rin eräällä määrätyllä sähköisen johtokyvyn
arvolla, pieneten jos johtokyky on tätä kriitil-
listä arvoa suurempi tai pienempi. Tällaisen
erikoisen, kriitillisen johtokyvyn arvon ole-
massaolo on helposti ymmärrettävissä, koska
maan johtokyvyn ollessa joko äärettömän suuri
tai äärettömän pieni, mitään energiahäviöitä
maassa ei aaltojen edetessä syntyisi. Edelli-
sessä tapauksessa eivät aallot ensinkään tun-
keutuisi maahan, jälkimmäisessä tapauksessa
taas maa olisi täydellinen eristäjä, jossa mitään
energia-absorptioa ei myöskään syntyisi. Zen-
neckin tutkimuksen mukaan riippuu tehohäviö
maassa vielä aaltopituudesta. Tässäkin suh-
teessa on olemassa huomattava erotus hyvästi
ja huonosti johtavan maaperän välillä. Josete-
Nro 9—lo
neminen tapahtuu meriveden yli, jolla on sekä
hyvä johtokyky että korkea dielektrisiteetti-
vakio, on tehohäviö verrattain pieni, eikä siis
aaltopituuden suurentaminen enää tuntuvam-
min paranna etenemistä. Jos eteneminen ta-
pahtuu tavallisen, jonkun verran kostean maa-
perän yli, on tehohäviö maassa lyhyellä aallolla
huomattavasti suurempi kuin pitemmällä. Kun
taas maaperä on erittäin kuiva ja huonosti joh-
tava, sekä sen dielektrisiteettivakio samalla al-
hainen, on energia-absorptio kaikissa oloissa
suuri, eikä aaltopituuden suurentaminen huo-
mattavammin tehon häviötä maassa pienennä.
Sommerfeld on käsitellyt aaltojen etenemis-
kysymyksen kahden erilaisen väliaineen, ilman
ja maan rajalla vielä yleisemmällä tavalla kuin
Zenneck. Tarkastelujensa perustaksi ottaa Som-
merfeld symmetrisen lähettäjän, jonka symmet-
riataso lankeaa yhteen väliaineita erottavan
tason kanssa. Sommerfeldkin siis jättää maan-
pinnan käyristyksen huomioonottamatta. Suu-
rin piirtein ’Sommerfeldin ansiokas teoreetti-
sempi tutkimus vahvistaa Zenneckin, mate-
maattisesti yksinkertaisemmilla keinoilla saa-
vuttamia tuloksia. Käytännölliset johtopää-
tökset Sommerfeldin analysista ovat pääasiassa
seuraavat. Sähkömagneettisen kentän voimak-
kuus jollakin etäisyydellä lähettäjästä riippuu
vähemmin todellisesta välimatkasta kuin n.s.
numerisesta etäisyydestä. Numerinen etäisyys
on taas vuorostaan riippuvainen, paitsi todelli-
sesta etäisyydestä, vielä ilman ja maan sähköi-
sistä ominaisuuksista sekä käytetyn aallon pi-
tuudesta. Jollain määrätyllä todellisella väli-
matkalla lähettäjästä lukien on numerinen etäi-
syys sitä pienempi ja siis kenttävoimakkuus
sitä suurempi, mitä suurempia ovat maaperän
johtokyky ja dielektrisiteettivakio. Numerinen
etäisyys yleensä pienenee, kun aallon pituus
kasvaa. Niinpä on esim. 2500 km:n matkalla
meren yli, numerinen etäisyys 200 metrin aal-
lolla eräässä määrätyssä mittajärjestelmässä
merkittävä luvulla 3, kun se samalla matkalla,
mutta 2000 metrin aallolla on ainoastaan Vso-
Numerisesta etäisyydestä riippuu myös aallon
laatu ja muoto. Kun numerinen etäisyys on
pieni, niinkuin on laita esim. muutamien sato-
jen kilometrien matkalla meren yli, on aalto
pääasiassa Hertzin teorian mukainen avaruus-
aalto, jossa sähköisen ja magneettisen kentän
RADIO
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
