Forum: HF, Funk und Felder Soundkarte erzeugt elektromagnetische Welle


von Dietma H. (dietmahowdy)


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Hallo,

ich habe unter [1] gesehen, dass man eine elektromagnetische Welle 
einfach durch das Abspielen einer wav-Datei erzeugen kann.

Ich frage mich gerade, wo genau diese elektromagnetische Welle erzeugt 
wird (Soundkarte oder Lautsprecher)?

Soweit ich weiß wird eine elektromagnetische Welle beispielsweise durch 
einen elektromagnetischen Schwingkreis erzeugt. Hierbei werden 
"abwechselnd" bzw. gekoppelt magnetische und elekrektrische Felder 
erzeugt. Passiert sowas dann auch im Lautsprecher beim Abspielen einer 
Musikdatei?

[1] http://bastianborn.de/radio-clock-hack

Vielen Dank
Markus

von Bernd K. (prof7bit)


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Eine EM-Welle wird üblicherweise als etwas sich im Raum (oder 
irgendeinem Dielektrikum) ausbreitendes betrachtet. Dazu muss es von 
irgendwo abgestrahlt werden, meist von einer geeignet geformten 
Antenne die auch ausreichend groß sein muß (optimalerweise viertel oder 
halbe Wellenlänge, nennenswert kleiner würde sehr schnell sehr sehr viel 
ungünstiger).

Die Wellenlänge ergibt sich aus Ausbreitungsgeschwindigkeit geteilt 
durch Frequenz. Kannst ja mal rechnen wie lang die Wellen mindestens 
wären die Du mit Deiner Soundkarte erzeugen wollen würdest um grob die 
Größenordnung für eine vernünftige Antenne zu bestimmen.

Ein Schwingkreis aus Spule und Kondensator hat damit erstmal gar nix zu 
tun, er ist nur eine geschickte Anordnung von zwei Bauteilen die man gut 
als frequenzbestimmendes Element oder als Filter verwenden kann. Man 
könnte wenn man wollte auch einen Empfänger oder einen Sender bauen der 
keinen einzigen Schwingkreis beinhaltet wenn man die Frequenzen 
anderweitig erzeugen und/oder filtern kann (z.B. per digitaler 
Signalverarbeitung).

Natürlich könnte man jetzt argumentieren daß auch bei einem kommplett 
Software-basierten Radio spätestens die optimal angepasste Antenne sich 
elektrisch auch als resonanter LC-Schwingkreis betrachten ließe, somit 
mindestens ein resonanter Schwingkreis drin vorkäme, aber das kommt erst 
ein paar Kapitel später.

: Bearbeitet durch User
von B e r n d W. (smiley46)


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Eine Soundkarte kann nur elektrische Schwingungen erzeugen. Funkuhren 
arbeiten bei 77,5 kHz, es wird mindestens die doppelte Samplerate 
benötigt, um diese Frequenz zu erzeugen. Dazu ist eine schnelle 
Soundkarte mit 192 kHz notwendig. So steht das ja auch im Link.

Erst wenn du es schaffst, einen Teil davon mit einer Antenne 
abzustrahlen, wird eine elektromagnetische Welle erzeugt. Eine optimale 
Antenne mit einer halben Wellenlänge wäre 1,9 km lang. Selbst wenn es 
dir möglich wäre, 100m Draht aufzuspannen, wäre der Wirkungsgrad 
geringer als 1%.

Ein paar Meter Draht werden jedoch ausreichen, um die in der Nähe 
stehende Funkuhr zu manipulieren.

von Lutz H. (luhe)


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Es wird heute in diesem Frequenzbereich weltweit gefunkt.

Beitrag "CQ CQ CQ SAQ SAQ SAQ"

http://alexander.n.se/

Zum Verständnis, jeder  Strom erzeugt ein elektromagnetisches Feld.
Daraus entsteht eine Welle.
Diese Welle wird immer und überall erzeugt. Manchmal möchte man diese 
nicht übertragen, da hilt eine Abschirmung, manchmal ist es egal, wie 
bei der Lichtleitung, manchmal soll die Energie abgestrahlt und 
empfangen werden, dafür nutzt man  Antennen.

Im Lautsprecher wird die in der Spule erzeugte Welle sehr gut durch den 
Dauermagneten abgeschirmt. Senden dürfen nur Energiesparlampen über die 
Stromleitung, viel Spaß mir SAQrx, einem Radio- Empfang- Programm für 
die Soundkarte und ähnlichem.

Bernd K. schrieb:
> kommplett
> Software-basierten Radio

: Bearbeitet durch Moderator
von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Lutz H. schrieb:
> Es wird heute in diesem Frequenzbereich weltweit gefunkt.

Heute?

Eher selten, früher, in der Anfangszeit des Funks, sehr viel mehr.
Das lag daran, dass man diese Frequenzen (wie in Grimeton) halt noch
mit Elektromechanik erzeugen konnte und dann ausreichend Leistung
auf die Antenne gebracht hat.  Trotzdem ist der Antennenwirkungsgrad
hundsmiserabel, d. h. der größte Teil der immensen Leistung, die
der Alexanderson-Generator in Grimeton erzeugt, wird nicht als
EM-Welle abgestrahlt, sondern macht nur die Umgebung der Antennen warm.

Mit der Erfindung leistungsstarker Elektronenröhren wurde diese Technik
schnell hinfällig, und man konnte sich zu höheren Frequenzen bewegen,
für die sich sehr viel bessere Antennen bauen ließen.

von Dietma H. (dietmahowdy)


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Vielen Dank erst einmal für die vielen Erklärungen.

Ich wusste nicht, dass jeder Strom ein elektromagnetisches Feld erzeugt, 
woraus dann eine elektromagnetische Welle ensteht.

Mit dem Wissen lässt sich dann auch das Projekt unter [1] erklären, 
oder?
Weil hier ja "einfach" ein Strom mithilfe des Arduinos erzeugt wird. 
Dabei wird ein 1k Wiederstand als Verbraucher eingesetzt und durch den 
fließenden Strom lässt sich dann eine Uhr manipulieren. Verstehe ich das 
richtig? Wir haben hierbei ja keine klassische Antenne, genau wie bei 
dem Projekt unter [2] mit der Soundkarte.

[1] https://blog.blinkenlight.net/experiments/dcf77/dcf77-generator/
[2] http://bastianborn.de/radio-clock-hack

Vielen Dank für die Hilfe, echt ein super Forum!!!
Markus

: Bearbeitet durch User
von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Dietma H. schrieb:
> Ich wusste nicht, dass jeder Strom ein elektromagnetisches Feld erzeugt,
> woraus dann eine elektromagnetische Welle ensteht.

Der Strom erzeugt erstmal ein Magnetfeld um den Leiter herum, in
dem er fließt.

Wenn sich das Magnetfeld zeitlich verändert ungehindert ausbreiten
kann (also insbesondere kein entgegengesetztes Feld, bspw. aus einem
parallelen Rückleiter direkt daneben hat), dann entsteht daraus
ein EM-Feld.

von HF-Bastler (Gast)


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Jörg W. schrieb:
> Trotzdem ist der Antennenwirkungsgrad hundsmiserabel,

SAQ Forum:

SAQ has no facility to measure the output power. The only instrument 
connected to output is a thermocouple that measures the current from the 
alterator to the antenna. However, we estimate that the power to the 
antenna is about 70 – 80 kW and the effectively radiated power from the 
antenna is about 8 kW.

Viele Amateurantennen sind auch nicht besser !

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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HF-Bastler schrieb:
> Viele Amateurantennen sind auch nicht besser !

Wenn die Amateure sich eine derart monströse Antenne hinsetzen
könnten, wären sie selbst auf Langwelle wohl gut bedient. ;)

Wenn ich mich recht entsinne, liegt die Eingangsleistung irgendwo
bei 250 kW.  Davon werden also offenbar etwa zwei Drittel bereits
in der Senderhalle verheizt, und weitere 30 % dann im Außenbereich
der Antenne.

Das sollte hinreichend erklären, warum sich heutzutage bis auf einen
kurzzeitigen Museumsbetrieb oder militärische Spezialfälle keiner
mehr sowas leisten möchte.

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