Электродинамика на крыше

Леонид Ашкинази, канд. физ.-мат. наук, преп. физики ФМШ МИЭМ
, канд. физ.-мат. наук, преп. физики ФМШ МИЭМ

Статья посвящается памяти радиоинженера Александра Пистолькорса (1896–1996). Сначала немножко о нем. Прошел путь от лаборанта до профессора и членкора. Предложил и развил ряд фундаментальных методов теории антенн, в том числе метод наведенных ЭДС, разработал теорию двухпроводных несимметричных линий и расчета антенн по заданной диаграмме направленности, принцип двойственности и теорию щелевых антенн. Предложил ряд новых типов антенн, в том числе согнутый вибратор (получивший название петлевой вибратор, или шлейф-вибратор Пистолькорса), широко применяемый в телевизионных приемных антеннах. Автор работ в других областях радиотехники. Офицер, да еще из дворян… сильно же ему повезло — выжить. И радиотехнике с ним сильно повезло, вот список его работ: [1].

А теперь о радиотехнике. Как-то раз я сказал студентам: «Как вы думаете, каково это — ходить по городу и на каждой крыше видеть то, что ты когда-то придумал?» Они призадумались.

Не сильно греша против истины, про любую вещь можно сказать: это . Но чаще всего мы не видим признаков тех наук, которые стали основой процесса создания или процесса функционирования очередного гаджета. Как выразился , всякая продвинутая технология неотличима от магии. Иногда это происходит потому, что внешний вид привычен и обыден, а что внутри коробки на колесах — вся цивилизация, от компьютеров до колонны крекинга, об этом мы не задумываемся. Коробочка и коробочка, спереди экран, сбоку кнопочка, снизу дырочка для наушников. Помните анекдот середины века, оказавшийся пророческим: «Я про телевизор всё понял, только вот как туда этих маленьких человечков засунули?» Что же касается высказывания Кларка, то эффект действительно имеет место — это следствие недостатка нашего образования, отсутствия интереса; всё это зависит от школы. А физика, которая на крыше, видна нам ежедневно, и, за редкими исключениями, мы видим антенны as is, как они есть, и мы немедленно понимаем — за их формами и размерами что-то есть, они не случайно такие. В памяти всплывает на 90% забытое школьное: «электромагнитная волна», картинка с двумя извивающимися змеями и что-то про когерер.

А теперь — смотрим на крышу. Там у нас есть электромагнитная волна — это определенным образом связанные переменное электрическое и . Поэтому приемные устройства могут быть трех типов — предназначенные для реакции на электрическое поле, на магнитное поле и на переносимую полем энергию (на самом деле на энергию реагируют все!). Радиотехника пошла по первым двум путям, природа — почти исключительно по третьему. Фотосинтез, вообще все фотохимические реакции, тепловой приемник некоторых змей, комаров, клопов и клещей — это реакция на энергию. Есть исключения — некоторые насекомые, птицы, ракообразные и головоногие реагируют на поляризацию излучения, то есть именно на электрическую компоненту. Может это делать — после некоторой тренировки — и человек (в Интернете спросить «щетки Гайдингера»). Кстати, продвижение в область коротких волн привело к тому, что совсем недавно создана была для приема света — не фотохимическим методом, а электрическим в чистом виде. Для этого потребовалось сделать антенну — а вы как думали? — из нанотрубок. Первое сообщение об этом было в 2004 году, второе — в 2015-м (спросите Google или Bing — «антенна для видимого света»).

Конечно, есть не только на крыше, но на крыше мы видим то, что явно говорит об их наличии, — антенны. Реагирующие на магнитную компоненту — это простые рамки, лучше всего принимающие сигнал, приходящий перпендикулярно плоскости (1), и комбинированные, чтобы переключать диаграмму направленности (2), в том числе и самодельные — из жестких дисков от ЕС ЭВМ (3), в том числе двойные (4).

Теперь посмотрим на антенны, предназначенные для реакции на электрическое поле. Это вертикальный штырь с противовесом и без оного (5) и диполи — горизонтальный (6, 7), вертикальный (8, 9) и для приема обеих поляризаций (10), в том числе прелестные самоделки, обычные (11) и укороченные (12, 13), в том числе для обеих поляризаций (14). А вот могучий несколькометровый диполь (15), который всё время быстро вращается, чтобы осматривать диаграммой направленности все азимуты, — видите, концы горизонтального корпуса размазаны (обычно мы его видим примерно вот таким — 16). Существенно можно увидеть рупорную антенну (17, 18). А на некоторых крышах, которые стоят нерушимо и поэтому едут вместе с почвой, целые коллекции (19, 20, 21).

Леонид Ашкинази
Фото автора

1. www.computer-museum.ru/connect/pistolko.htm

2. www.flamber.ru/1219752725/photos/albums/1294326423/

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

См. также:

Подписаться
Уведомление о
guest
1 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Сергей
Сергей
4 года (лет) назад

Про антенну для видимого света писал «Наука и жизнь» в рубрике БИНТИ сильно задолго до 2004 г. Лет этак за двадцать до того. С микрофотографией этого самого устройства.

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: