Souprava pro demonstraci elektromagnetických vln na vedení a v prostoru
1. Generátor UHF433/10 ( f = 433,92 MHz , P = 10 W ) s
přívodním vodičem malého napětí
POZOR: Než zapneme zdroj stejnosměrného napětí, je
nutné k výstupu generátoru připojit koaxiálním kabelem
čtvrtvlnný dipól nebo kabelem se symetrizační smyčkou
připojit Lecherovo vedení.
Generátor obsahuje mikroprocesorem řízený oscilátor 433,92
MHz a výkonový zesilovač. Stejnosměrné napájecí napětí
13,8 V je přivedeno dvoulinkou zakončenou červeným ( + ) a
černým banánkem ( - ). Napájení je jištěno pojistkou 6,3
A. V případě náhodného přepólování napájecího napětí
bude pojistka přetavena a je nutné ji nahradit stejným typem
(tzv. rychlá - F typ). Odběr proudu při výstupním výkonu
100 % je asi 3 A, při 50 % klesne na 2 A.
Účinnost výkonového zesilovače je asi 30 % a ztrátové
teplo je odváděno masivním chladičem a proudem vzduchu z
vestavěného ventilátoru. Vstupní a výstupní otvory pro
vzduch ( nahoře a dole ) musí zůstat volné.
Bezpečnostní pokyny pro experimenty
Vysokofrekvenční výkon vyzářený při pokusech je zdrojem
rušení. Generátor proto zapínejte jen na nezbytnou dobu.
Osoby s elektronickými implantáty a podobnými elektronickými
přístroji nesmějí experimenty sledovat ze vzdálenosti
menší než 3 m.
2. Stabilizovaný zdroj 13,8 V / 6 A s přívodním
vodičem nízkého napětí 230 V / 50 Hz Stejnosměrný zdroj je
výrobkem fy Allamat Dobříš. Je stavěn pro trvalý odběr do
3 A a špičkový odběr 5 A. Zkratování výstupu je ošetřeno
elektronicky: výstupní proud klesne k nule a po zrušení
zkratu je zdroj opět v pohotovostním stavu. Výstupní svorky
červená ( + ) a černá ( - ) korespondují s banánky
přívodu generátoru.
Než zapnete zdroj do sítě, zkontrolujte, že
vypínač na zdroji je v poloze OFF,
na výstup vf generátoru je připojena zátěž (dipól nebo
vedení),
generátor je připojen se správnou polaritou napájecího
napětí,
přepínač výkonu je v poloze 50 %.
Dbejte na odvod tepla - zadní stěna zdroje s chladičem
musí zůstat volná.
3. Lecherovo vedení (dva vodiče průměr 6 mm, délka 2
m) Vedení je vyrobeno z Cu trubky s tloušťkou stěny 1 mm.
Materiál je tzv. tvrdá měď a vedení je poměrně odolné
proti ohýbání. Dejte pozor na případnou deformaci vedení.
4. Stojánky pro vedení 3 ks (průměr nožky 10 mm)
Deska z plexi je opatřena zářezy pro vedení a vybráním pro
uložení zářivky. Stojánek vložte do podstavce s
odpovídajícm otvorem (běžný stativový materiál) .
Podstavce nejsou součástí soupravy.
5. Koaxiální kabel s BNC konektory pro spojení
generátoru a panelu se čtvrtvlnným dipólem
6. Koaxiální kabel se symetrizačním členem pro
spojení generátoru s Lecherovým vedením
7. Kapacitní sonda s doutnavkou (3 ks). Doutnavky mají
zápalné napětí asi 90 V a výboj zapalujeme pomocí
upraveného piezoelektrického zapalovače. Při plném výkonu
generátoru se sonda v napěťové kmitně na vedení poněkud
přehřívá; je lépe přepnout generátor na 50 %.
8. Induktivní sonda se žárovkou (3 ks) V patici je
zasunuta telefonní žárovka 24 V / 50 mA. Pokud na vedení
použijeme plný výkon generátoru a jedinou žárovku
umístíme do proudové kmitny, svítí plným jasem. K
přetížení může dojít při umístění jediné žárovky na
vedení těsně k odraznému terči - ke zkratu na vedení.
9. Panel pro čtvrtvlnný dipól je vyroben z nerezu.
Slouží jako "protiváha" pro čtvrtvlnný dipól a je
galvanicky spojen s vnějším vodičem koaxiálního kabelu - je
uzemněn.
10. Čtvrtvlnný dipól je krátká teleskopická anténa,
kterou při experimentech zasuneme do přístrojové svorky
panelu. Optimální délka dipólu je asi 17 cm.
11. Piezoelektrický zapalovač má místo jiskřiště
připojen krátký vodič se silnou izolací. Hrotem vodiče se
při zapalování výboje dotkneme zářivky nebo doutnavky a
stiskem zapalovače vytvoříme na okamžik vysoké napětí asi
3000 V.
12. Pasivní půlvlnný dipól Mosazný drát o průměru
4 mm je vetknut do plastového držáku. Plastový držák o
průměru 10 mm je možno uchytit do stativových svorek . Délka
je rovna polovině vlnové délky, tj. 34,6 cm.
13. Půlvlnný rezonanční dipól se žárovkou Dipól je
uprostřed přerušen a spojen s objímkou žárovky 2V / 0,18 A.
Při experimentech se čtvrtvlnným dipólem může v těsné
blízkosti zářiče a plném výkonu generátoru dojít k
přetížení žárovky. Délka je menší než polovina lambda,
pouze 28 cm.
14. Zkrácený dipól se žárovkou Tento dipól je
zkrácen na 17 cm a do rezonance na 433 MHz se dostane jen s
dielektrickými nástavci nebo prodloužením pomocí měděných
trubiček.
15. Skládaný dipól Je vyroben z Cu trubky o průměru 6
mm a opatřen dvěma banánky pro připojení na konec vedení.
Rozteč banánků je 35 mm. Při práci s dipólem je třeba dát
pozor na případnou deformaci.
16. Upravená zářivka 20 W 120 cm je zbavena kovových
konektorů na koncích, aby při experimentech na vedení kovové
části nerušily odrazem vlny.
17. Zářivka s rezonátorem . má ponechány kovové
koncovky a izolepou je k ní připevněn mosazný drát o délce
70 cm a průměru 2 mm
18. Zářivka dekorační 9W 20 cm nemá žádnou úpravu
a používáme ji jako sondu pro pole na vedení nebo u
čtrtvlnného dipólu.
19. Zkratovací terč je vyroben z duralu. Dva výřezy s
roztečí 35 mm slouží k nasunutí na vedení.
20. Zatěžovací odpor pro Lecherovo vedení je složen
ze tří bezindukčních rezistorů a opatřen krátkými vodiči
s banánky pro připojení na konec vedení. Celkový odpor je 27
ohmů .
21. Stojan ke skládanému dipólu je vyroben z polyamidu
a dvě Cu trubičky umožní z jedné strany připojit
symetrizační smyčku a z druhé skládaný dipól. Průměr
nožky 10 mm je určen do stativu.
22. Hertzova mříž Pět rezonančních dipólů
(mosazné dráty o průměru 2 mm a délce 34,6 cm) je vetknuto
do plastového držáku. Mříž lze rozebrat a složit.
23. Plastové návleky Dva plastové návleky jsou určeny
pro nastavení zkráceného dipólu do rezonance. Jsou vyrobeny z
polyamidu s relativní dielektrickou konstantou přibližně = 4.
24. Kovové návleky Dvě měděné trubičky slouží k
prodloužení zkráceného dipólu na rezonanční délku.
25. Návod Obsahuje základní informace o generátoru a
jeho použití a dále popis sedmnácti experimentů s
elektromagnetickou vlnou na vedení a v prostoru.
26. Náhradní části: telefonní žárovka 24 V / 50 mA
1 ks
telefonní žárovka 6 V / 50 mA 1 ks
doutnavka 1 ks
žárovka E 10, 2 V / 180 mA 1 ks
pojistka F 6,3 A 1 ks