Специально для Московского УКВ портала

 

Казалось бы, что может быть общего между первыми радиопередатчиками, системой зажигания двигателя внутреннего сгорания и глобальным природным явлением с легким налетом загадки – резонансом Шумана?

Тем не менее, все они имеют одну природу, ибо «мать», их  порождающая  – обычная искра электрического разряда.

Рассмотрим схемы.

Вот – один из вариантов искрового передатчика конца XIX-начала XX веков.

Чтобы излучить энергию радиоволны с определенной частотой, используется обычный резонансный диполь (и резонатор с частотой несущей, и антенна одновременно), возбуждаемый энергией искры, возникающей в промежутке между его половинками во время работы телеграфного ключа. Для получения искры требуется высокое напряжение, которое дает повышающий трансформатор. Ну, а для того, чтобы повышающему трансформатору было что повышать, требуется переменное напряжение, которое получается в виде затухающей пачки электрических импульсов. Они возникают в первичной обмотке трансформатора, являющейся индуктивностью колебательного контура. И возникают из-за того, что в момент ключевания цепи, контуру передается электрическая энергия, запасенная конденсатором от батареи питания.

 

Смотрим на одну из «классических» схем зажигания двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Что видим?

 

Видим лишь единственное отличие от схемы искрового передатчика: отсутствие резонансного диполя. В ДВС он не нужен, ибо нужна лишь энергия собственно искры, чтобы воспламенить горючую смесь. Повышающий трансформатор – это обычная катушка зажигания. Вместо телеграфного ключа – механический прерыватель, синхронизующий момент появления искры с моментом наибольшего сжатия горючей смеси в камере сгорания. Кстати, ввод в современные схемы зажигания электронных прерывателей ничуть не поменял саму суть процесса.

 

Ну, а что же с резонансом Шумана?

Как известно, это - фиксируемое чувствительным оборудованием  сверхнизкочастотное электромагнитноеизлучение, наиболее сильно проявляющееся на частоте 7,8 Гц, и в меньшей степени – на ближайших ее гармониках (от второй до пятой). Возможность такого естественного глобального колебательного процесса теоретически описал  немецкий физик Винфрид Отто Шуман в 1952 году, а в 1960 году был получен первый неопровержимый факт его существования. Явление зиждется на том, что для очень низких частот радиоизлучения сферическая полость между поверхностью Земли и отражающими слоями ионосферы является резонатором, в котором могут возникать стоячие электромагнитные волны с длинами от размера окружности Земли (40 000 км) и меньшими, кратными в целое число раз (т.е.высшие гармоники). Указанной длине волны соответствует частота F   = c/?, т.е. 3е8/4е7= 7,5 Гц. В силу ненулевой проводимости атмосферы, экспериментально измеренная частота составила 7,8 Гц.

Так что порождает эти сверхнизкочастотные электромагнитные волны? Существует несколько гипотез, но основная, опирающаяся на статистические метеонаблюдения и их сравнение с уровнем проявления резонанса Шумана говорит о том, что наиболее вероятным «генератором» являются районы сильной грозовой активности. А что такое гроза? Это – естественный и невероятно мощный «искровой передатчик», работающий на резонатор Земля-ионосфера.

 

 

DIM




Печать Источник