Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Баланс.






    Резона́ нсом Шу́ мана называется явление образования стоячих электромагнитных волн

    Низких и сверхнизких частот между поверхностью Земли и ионосферой.

    Земля и её ионосфера — это гигантский сферический резонатор, полость которого

    Заполнена слабоэлектропроводящей средой. Если возникшая в этой среде

    Электромагнитная волна после огибания земного шара снова совпадает с собственной

    Фазой (входит в резонанс), то она может существовать долгое время.

    Рассмотрим объёмный резонатор, состоящий из двух концентрических проводящих

    сфер. Внутренняя сфера представляет собой поверхность Земли, а внешняя –

    ионизированный газ ионосферы, находящийся на высоте около 80 км над землёй.

    Предположим, что электромагнитная волна, n раз отражаясь попеременно от

    Поверхности Земли и ионосферы, огибает земной шар. Если на окружности Земли

    Укладывается __________целое число отражений, то возникает резонанс, и такая волна может

    Существовать продолжительное время. Считая, что волна распространяется со скоростью

    света с = 300 000 км/с, а окружность Земли составляет L = 40 000 км, получим частоту

    Колебаний, равную

    Простейшая модель сферического объёмного резонатора

    Для первых пяти гармоник эта формула даёт ряд частот 7, 5 — 15, 0 — 22, 5 — 30, 0

    — 37, 5... Гц. Сравнивая теоретические частоты с частотами, полученными

    Экспериментально (7, 83 — 14, 1 — 20, 3 — 26, 4 — 32, 4... Гц), заметим, что при хорошем

    совпадении частоты первой гармоники ошибка с ростом n увеличивается.

    В своей оригинальной работе Шуман проанализировал колебания, возникающие в

    сферическом объёмном резонаторе. При этом он учитывал, что поверхность земли имеет

    постоянную проводимость около σ = 10− 3 См/м, а проводимость ионосферы на высотах

    70–90 км меняется в пределах σ = 10− 5—10− 3 См/м. Из-за этого средняя скорость

    распространения электромагнитной волны V (σ) примерно на 20% меньше, чем при

    отражении от сферы с бесконечной проводимостью. Для частоты n -й гармоники Шуман

    Получил

    что для первых пяти гармоник даёт 8, 5 — 14, 7 — 20, 8 — 26, 8 — 32, 9 Гц.

    Причины возникновения волн

    Существует несколько гипотез возникновения электромагнитных волн в полости Земля-

    Ионосфера.

    «Грозовая» гипотеза

    Разряды молнии, как полагают, являются первичным естественным источником

    Возбуждения резонанса Шумана. Молнии ведут себя как огромные антенны, которые

    Излучают электромагнитную энергию на частотах около 100 кГц. Они-то и являются

    Причиной возбуждения электромагнитных колебаний в широком диапазоне частот.

    Данным явлением и объясняется, по мнению большинства специалистов, наличие

    Устойчивых сверхнизкочастотных колебаний, которые практически не затухают и имеют






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.