Детекторный приёмник и закон сохранения энергии

[rustot]

Представьте эквивалентную схему антенной цепи. Источник эдс 1в, последовательно с ним емкость и индуктивность, подобранные в резонанс с частотой источника и активное сопротивление 1ом (характеризующее и сопротивление излучение и реальные омические потери). Ток в такой цепи характеризуется только эдс и активным сопротивлением - то есть 1а. Но если реактивное сопротивление отдельно взятой индуктивности (а значит и отдельно взятой емкости) составляет 1 ком на данной частоте, то ток 1а вызовет на ней падение 1000в. Никакого чуда или наружения законов сохранения тут нет, как только вы попытаетесь воспользоваться таким большим напряжением вы тут же увеличите омическое сопротивление цепи и напряжение резко провалится. Чудес тут не больше чем в повышающем трансформаторе

[ivanhabalin]

BISHA Нет в этом случае, просто напряженность эл. м. поля этой частоты, для нашего местоположения, была максимальной из всех имеющихся частот. То же самое я пробовал позже на границе с Ираном, то там не слышно русских р-станций.

[dinaconst]

Мне кажется, что к рассматриваемой ситуации, можно подойти со стороны так называемых коэффициентов отражения и поглощения.
Если не вдаваться в электродинамические подробности, то коэффициент отражения (точнее, наверное, его квадрат, но это не очень важно, если "на пальцах") равен отношению мощности так называемой отраженной волны к мощности так называемой падающей волны. Если вычесть коэффициент отражения из единицы, то получится коэффициент поглощения. Величина коэфициента отражения (соответственно поглощения) приемника зависит от множества факторов. В том числе (и в основном) от факторов связанных с конструкцией приемника и антенны. На примере детекторного приемника можно сказать, что коэффициент отражения (соответственно поглощения) при подключенных наушниках, может сильно отличаться от коэффициентов при отключенных наушников и т.п. Понятно, что как бы ни был устроен приемник, его коэффициент поглощения не может быть бюльше единицы. Другими словами, никакой приемник не может забрать энергии больше, чем приносит ему падающая волна.

[BISHA]

Joker_vD

Для радиостанции "Маяк" понятно, средние волны идут на любое расстояние вокруг Земли, занимают очень широкую полосу частот. Большинство же других радиостанций должны иметь ретрансляторы, причины Вам известны, что впустую обсуждать.

[Анатолий Григорьев]

По двум причинам. Первая. В контуре происходит суммирование мощности многих колебаний электромагнитного поля (как при раскачивании качелей, сила одного толчка невелика, но энергия колебания качелей куда больше).
Вторая. Детекторный радиоприёмник принимая высокочастотные колебания, выдаёт низкочастотные. Каждый полупериод низкочастотных колебаний состоит из множества полупериодов высокочастотных колебаний. Опять же происходит суммирование энергии последних.

[ewert]

Да там просто антенна большая. И по всей длине этой антенны принимается (пардон за вульгаризм) достаточно большая мощность -- достаточная для того, чтобы запитать наушник. А все добротности контуров нужны лишь для того, чтобы поглотить достаточно большую часть поступаемой энергии, а не ничтожно малую.

[EEater]

Анатолий Григорьев в сообщении #549036 писал(а):

По двум причинам. Первая. В контуре происходит суммирование мощности многих колебаний электромагнитного поля (как при раскачивании качелей, сила одного толчка невелика, но энергия колебания качелей куда больше).
Вторая. Детекторный радиоприёмник принимая высокочастотные колебания, выдаёт низкочастотные. Каждый полупериод низкочастотных колебаний состоит из множества полупериодов высокочастотных колебаний. Опять же происходит суммирование энергии последних.

Можно узнать, где вы учились?

[Apet]

Хм... Забавная темка...
Кажется очередные поиски бесплатной мм... "мощности"?

Nobody85 в сообщении #542180 писал(а):

Здравствуйте. Прошу объяснить мне следующее явление.
Если контур настроен в резонанс с колебаниями в антенне, то мощность сигнала в контуре может значительно превзойти мощность в антенне. Но как такое возможно?
Заранее спасибо.

А Вас какая мощность интересует ув. Nobodi85? У электриков и радиоэлектронщиков вообще-то четыре вида мощности: активная $P$, измеряемая в Вт-тах, реактивная емкостная $Q_c$, реактивная индуктивная $Q_l$, измеряемые в ВАр-ах и полная $S$, измеряемая в ВА-рах. А резонанс у Вас какой, параллельный или последовательный? Резонанс токов или резонанс напряжений? А про косинус фи, неучтенный в написанной Вами формуле и очень важный в электроэнергетике Вы что-нибуть слышали? А снимать "мощность" Вы как будете? Через емкость, трансформатор или автотрансформатор?
Судя по сообщению, это Вам немножечко непонятненько (хотя достаточно внятно описано в соответствующей литературе), поэтому давайте попробуем на простом механическом примере.
Представьте, Вы (Витя, к примеру) заправились колбаской и вышли покачаться на качеликах. Колбаска, опосредованно через Вас, начала вырабатывать "мощность" - качелики раскачались. Но тут подошел Вася, приладил некий фрикцион к качеликам (дабы от трения, к примеру, цибарку прикурить - мама по малолетству спички не дает). Далее понятно: если фрикцион поглощает мощность бОльшую подводимой, процесс колебаний быстро затухает, система перестает быть резонансной. Вот и все. В электрическом колебательном контуре ситуация аналогичная.
А вообще-то, накопление реактивной энергии - довольно вредненький эффект резонанса. Автоколебательные процессы в электросистемах вызывают перенапряжения и зарасчетные сверхтоки, с чем приходится целенаправленно бороться. Да и в радиотехнике резонансные токи и напряжения приводят к бесполезным, греющим, активным потерям и разрушению изоляции. Особенно в мощных генераторных и оконечных каскадах. А флаттер в авиации, а солдаты со строевым шагом на мосту?!
Эх-хе-хе... Не удастся на резонансе вечный моторчик склеить. И эфира не качнуть. Потому как нет его... эфира.

Ребят, а кто может сказать: я могу свою темку заброшенную поднять? Правила форума не нарушу?

[ivanhabalin]

(Оффтоп)

Apet
А чем ограничена накапливаемая мощьность колебаний в теоретическом колебательном контуре при резонансе.

[Apet]

ivanhabalin в сообщении #549223 писал(а):

Apet
А чем ограничена накапливаемая мощьность колебаний в теоретическом колебательном контуре при резонансе.

Мощность вообще-то не накапливается. По моему. Здесь, по моему, нужно говорить о накапливаемой энергии.
Теоретических, идеальных не бывает, а в реальном - активными потерями. ИМХО, конечно.
Поподробнее об этом - почитайте о добротности, волновом (характеристическом) и активном (омическом) сопротивлениях контура.

[ivanhabalin]

Apet Я имел в виду, энергия расчётная (математика) активного сопротивления может и не быть (сверхпроводимость), то есть при всех разумных допущениях, какой канал оттока энергии из контура, или накопление бесконечно?

[ewert]

Apet в сообщении #549462 писал(а):

:-) Мощность вообще-то не накапливается. По моему. Здесь, по моему, нужно говорить о накапливаемой энергии.

Энергии накопиться, в принципе, может сколько угодно. Только вот превратиться в полезную мощность ей никак. Как только она начнёт превращаться -- так сразу перестанет накапливаться. Да, из-за всяких добротностей и пр., но это уже технические детали.

[rustot]

в абстрактном идеализировнном контуре энергия накапливается до бесконечности. в антенном же контуре, даже идеализированом, без потерь, энергия накапливается только до тех пор, пока антенна не начнет переизлучать столько же, сколько принимает. эквивалентной схемой является контур, подключенный к источнику эдс через сопротивление, называемое сопротивлением излучения

[ivanhabalin]

ewert А если ближе по теме связь контура с антеной, которая тоже "разомкнутый колебательный контур.
Антена расположена в каком то объёме, где имеются эл. магнитные колебания резонансной частоты с определёнными энергетическими характеристиками.
Присуствие резонансной системы в пространстве, как то влияет на энергию пространства?
rustot Ваше сообщение понял и согласен.

[Анатолий Григорьев]

EEater в сообщении #549108 писал(а):

Анатолий Григорьев в сообщении #549036 писал(а):

По двум причинам. Первая. В контуре происходит суммирование мощности многих колебаний электромагнитного поля (как при раскачивании качелей, сила одного толчка невелика, но энергия колебания качелей куда больше).
Вторая. Детекторный радиоприёмник принимая высокочастотные колебания, выдаёт низкочастотные. Каждый полупериод низкочастотных колебаний состоит из множества полупериодов высокочастотных колебаний. Опять же происходит суммирование энергии последних.

Можно узнать, где вы учились?

В церковно-приходской школе, окончил с золотым крестиком.
Нам дьячок, который вёл святую радиотехнику, объяснял этот вопрос так.
Детекторный приёмник представляет собой параллельный колебательный контур, настроеный на частоту принимаемой станции, к которому подключены антенна и через точечный диод конденсатор большой емкости, к которому, в свою очередь подключены наушники (нагрузка).
Антенну можно рассматривать как генератор высокочастотного напряжения. При этом ток в контуре в Q (где Q - добротность контура) раз больше тока в антенне. Величина энергии, которая циркулирует в контуре, равна:
$W = \frac{LI^2}{2}$ где L - индуктивность катушки, I - максимальное значение тока в ней. А поскольку ток в контуре в Q раз больше чем в антенне, то и энергия в нём будет в $Q^2$ больше. А так как эта энергия может появиться только из антенны, то можно придти к заключению, что это сумма энергии многих колебаний.
При детектировании в те моменты времени когда напряжение на конденсаторе контура превышает напряжение на конденсаторе большой ёмкости диод открывается и происходит подзарядка конденсатора большой ёмкости, который сравнительно медленно разряжается через нагрузку. Поскольку на радиостанции высокочастотный сигнал модулируют по амплитуде, то и подзарядка конденсатора большой ёмкости происходит до разных напряжений в зависимости от амплитуды высокочастотного сигнала. Однако для нас важно, что каждый полуперид высокочастотного напряжения только подзаряжает этот конденсатор, уже заряженный предыдущими полупериодами т. е. и здесь происходит суммирование энергии поступающей из антенны.

Но закон сохранения энергии и здесь свято выполняется. В наушники поступает не больше энергии, чем принимает антенна.