右の図のような逆Fアンテナというアンテナがありますが、これは
(1)から給電して、(2)は導体板にショートしますよね、      ━┳┓
すると(1)と(2)が直接つながったような閉ループができます。   (1)(2) 

これは家庭用コンセントの2つの穴に針金を突っ込んだ
のと同じに思えてなりません。

なぜ、逆Fアンテナは火花が飛んだりしないのですか?電源に負担はないんですか?
放射原理が全くわかりません、どうか教えてください!

私はアンテナについて勉強し始めたばかりの学生で理解できないことばかりです。
よろしくお願いします。

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A 回答 (2件)

1→2のところは、波長に対して無視できないほど長いので


単純にショートをした事にはなりません。
コンセントでたとえてみれば、トランスが接続されたイメージになります。

さて、アンテナを放射するものと考えると分かりにくくなります。
「場」を作るものと考えてください.
つまり、空間にエネルギーのある場を作り、
それを非常に早く変化させる事で
波を放出するのです。

逆Fでは、2~先端 がその場をつくるためのエレメントとなります。
で、2の点はアース(0Ω)です。先端は開放端(∞Ω)です。
このエレメントにエネルギーを与えるのであれば、適度な
抵抗がある場所が良いですから、
中間点(1)に給電してやります。

実際は、先端~2の1相電流と、1~2の零相電流で
空中線は解析されます。
ここらへんは良く教科書に載っている
折り返し給電線の解析例を参考にしてください.
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この回答へのお礼

アンテナのとらえ方、逆Fの放射原理、とてもわかりやすい回答をこんなに早くいただけてうれしいです。ありがとうございました。

お礼日時:2001/05/04 01:56

アンテナを勉強し始めて、それまでの常識が通じなくてこんがらがるのはこの辺ですね。

(私自身、うまく説明できるほど理解していなくて申し訳ないのですが)

上図の接続ではショートしているように見えますし、直流なら確かにショートです。
ところが電源の周波数が高くなり、波長が短くなってアンテナのサイズと波長とが同じオーダーの大きさになるとお話が変わってきます。連続した導線や導体の中でも電圧や電流が場所によって異なってくるのです(もちろん、時々刻々にも変化します)。これはF型アンテナに限らず、ほとんどの高周波線路やアンテナに当てはまることです。

私はF型アンテナをよく知らないのですが、お話を伺う限りは(2)点で無限平面の導体板に接続し、その導体板の(1)付近の一点と、(1)の点との間に給電する、と理解しましたがよろしいでしょうか。
そのように仮定してお話を進めるとしますと、電位が分布を持つために(1)と(2)の電位は同じとはならず、また導体板の給電部と(2)の電位も同じではありません。これが「直流ではショートでも高周波ではショートでない」理由です。

なお導体板は上半分の電流分布の鏡像をつくり出す働きをします。則ち、ちょうど
━┳━━┓
    ┃
━┻━━┛
のようなアンテナを形成したことに当たると考えればよいと思うのですが・・・いかがでしょう?
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この回答へのお礼

高周波ではショートでない理由がわかりました。連続した導線や導体の中でも電圧や電流が場所によって異なってくるというのはとても大切です。ありがとうございました。

お礼日時:2001/05/04 02:10

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QBSアンテナへの電通ができません・・・

戸建の家で、屋根に地デジ+BSアンテナが設置してあり、リビングと寝室の壁にアンテナの口が付いています。
リビングのテレビでは、地デジ、BSとも全く問題なく見れます(テレビとレコーダのアンテナ線は直列です)。
ところが、寝室のテレビではBSの受信がリビング側のテレビがオンの時しかできません(地デジは見れます)。

リビング側のテレビ、HDDレコーダともBSアンテナ電源は供給に設定してあり、卓上ブースターの電通ランプもオンになっています。

寝室側のチューナーも、BSアンテナ電源供給に設定してあるのですが、チューナーの先の分波器の電通ランプがオンになりません。当然ですが、その先の卓上ブースターの電通ランプもオンになりません。
寝室のチューナーは、I-OデータのHVT-BT200です。

何がいけないのでしょうか??教えてください。

Aベストアンサー

リビングと寝室の分配に分配器を使用しているなら、リビングからだけ電源供給可能な1端子電流通過型分配器を使用している可能性があります。
もしくは、寝室の壁コンセントが電流通過型でない可能性もあります。

リビングのTVがONの時は、寝室のTVでBSが視聴可能なら、アンテナ線の不良は考えにくいです。

Q「無線工学」同調給電線による給電について

こんにちは
吉川忠久氏著「無線工学B」第2版を勉強中です。
下記を教えて下さい。
P113 図3.13 同調給電線による給電 の図で、(c)の破線は、電圧または電流のどしらを表しているのでしょうか?
こんな質問の仕方では、吉川忠久氏著「無線工学B」第2版を持っていない方はなんのことか?わからないと思います。しかし本をアップするわけにもいかず困ってます。

Aベストアンサー

その本は所有しておりませんが、多分1/4λの位置にバラン(平衡/不平衡整合器)が接続されていると思います。

>・・・給電の図で、(c)の破線は、電圧または電流のどちらを表しているのでしょうか?
バランの接続点が振幅最大の位置に破線があれば、電流を表しています。
逆に振幅最小であれば電圧を表しています。
バランには電流最大で、電圧最小の電流給電としてインピーダンスマッチングで使います。

*普通実線が電圧で、破線が電流を表すのが定石になっています。
 

QBSアンテナに電源供給をするのにU/Vブースターの電源が使えますか?

通常BSアンテナへはチューナー本体から電源を供給すると思いますが、
電源部がセパレート型のU/Vブースターの電源からBSアンテナへ電源供給できますか?

例えば以下の接続時に、BSアンテナとU/Vアンテナブースターに各々に電源供給されますか?また問題はありますか?

(1)U/Vアンテナ→U/Vブースター↓
(2)BSアンテナ→BSブースター(BS、U/V混合器)→U/Vブースター電源→分配器→壁アンテナ端子。

なお分配器は1電流通過型です。

Aベストアンサー

 最近のUVブースターはほとんどが直流の+15V電源となっていますので、BS電源に利用はできます。
最近はブースターにBSアンテナに電源を送ることのできるBS混合型のUVブースター(BS増幅兼用
型もOK)を使用するが一般的です。
 基本的にはdoecoさんの接続で、分配器が電流通過型ならUVブースター電源は最後でもOKです。
ただしブースターの電源が直流の+15Vかどうかは前以て調べておきましょう。
 

Qクーロンの法則で 導体球A、Bがある。両導体球間に働く力を求める式は Aの電気量をQ1、Bの電気量を

クーロンの法則で
導体球A、Bがある。両導体球間に働く力を求める式は
Aの電気量をQ1、Bの電気量をQ2とすると
F=(Q1Q2)/(4πεr^2)となるようですが、
両導体球に働く力なのだから導体球Aの力+導体球Bの力で
(Q1Q2)/(4πεr^2)+(Q2Q1)/(4πεr^2)
になるのではないのでしょうか。

Aベストアンサー

これ導体球を点電荷とみなして良い場合ですね。

で、基本に戻って作用反作用を思いだしましょう。

物体Aが物体BにカFを加えると、
物体Bは物体Aを力(-F)で押し返します(反作用)。

この時AB間の力を2Fとしますか?

カ学の基本の基本の基本です。

QBSアンテナの電源をUVブースターの電源部から供給

BS・110度CSアンテナを設置しようと思うのですが、UVブースターの電源部からの電圧が15Vなので、BS・110度CSアンテナにも電源を供給することは可能ですか?

UHFアンテナ━ブースター━混合器━ブースター電源部━分波器━TV
BS・110度CSアンテナ━━━┛

Aベストアンサー

図を見ると混合器の前後にブースターが存在していますがどうしてなのか不明です(UHFアンテナ直後が不明、またブースターからアンテナに向かって電流を流すのはBS対応型のみ)。

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Q導体の電子分布 / 空洞のある導体に電荷を置く

こんにちは、二つお伺いします。
絵を用意したのですが、アップして画質が落ちることがよくあるようなので、その場合はご了承下さい。

質問1
導体内部は電場がゼロである、と理解しております。たとえ、導体内部に空洞があっても、空洞での電場もゼロ、そして導体がどんな非対称な形状をしていようともやはり、導体内部、空洞でも電場はゼロと理解しております。これは、導体の自由電子が、そうなるように(導体内部、空洞での電場がゼロとなるように)動き、配置されたがために起こると考えておりますがいかがでしょうか。すると、非対称な形状の場合、あるところでは電子の密度が高く、あるところでは低い、という偏った電子分布になると考えているのですが、正しいでしょうか。

質問2
導体の内部に空洞があり、その空洞内に電荷をおきます。この場合でも、導体内部の電子が動き、最終的には、導体の内部と空洞内の電場がゼロになるのでしょうか。それとも、内部、または空洞内のいずれか、もしくは両方の電場はゼロにはならないのでしょうか。

質問2のきっかけはある問題集の例題です。その内容も添付の絵に示させて頂きました。
内容は、「二つの導体球がある。ひとつは空洞であり、空洞内にもうひとつの小さな導体球がある(二つの球体は中心を共有している)。その中心から8cmの距離にある点Pでの電場が15000 N/C(方向は中心向き)であった。このとき、小さな導体球の総電荷Q1と、大きな導体球の空洞の内壁表面の総電荷量Q2を求めよ。(注意)Q2は、内壁表面の電荷量であって、大きな導体球の総電荷量ではない。」

というものです。この問題を見たときに、まず、質問2にて申し上げた、「導体の空洞では電場は0」という安直に覚えていたものが崩壊しました。どうやら「導体の空洞では電場は0」というのはあくまでその空洞に電荷が無い場合のことのようだと、今では理解しております。

そして、この例題の解答は、次の通りでした。
「導体の空洞では電場は0」にも関わらず、小さな導体球が存在することよって、P点の電場が形成されている。半径8cmのガウス面を考える。すると
電場 = ガウス面内の総電荷量 Q /(ガウス面の面積 4πr^2 x 誘電率ε) ・・・・(1)
よりもとまる、QがQ1となる (ただし、電場の方向から考えて、Q1は負の値)

一方で、「導体の内部の電場は0」である。大きな導体球の内部を通るガウス面を考える。(1)において、電場 = 0を代入すると、このガウス面内の総電荷量は正味ゼロとならなければならない、したがって、Q2はQ1と正負符号逆で絶対値の等しい値、つまり-Q1、となる。

この解答方法が引っかかりました。Q1を求める前半の解説では、小さな導体球によって、空洞内の電場はゼロではなくなっている、としているのにも関わらず、Q2を求める後半の解説では、小さな導体球の影響など触れもせず、「導体内部の電場は0」としてしまっております。なぜ、小さな導体球に影響を受けて、空洞で電場は生じるのに、大きな導体球の内部に電場が生じないのでしょうか。

文章が分かり難いようでしたら、書き直しますゆえ、お知らせ下さい。
どうか宜しくお願い致します。

こんにちは、二つお伺いします。
絵を用意したのですが、アップして画質が落ちることがよくあるようなので、その場合はご了承下さい。

質問1
導体内部は電場がゼロである、と理解しております。たとえ、導体内部に空洞があっても、空洞での電場もゼロ、そして導体がどんな非対称な形状をしていようともやはり、導体内部、空洞でも電場はゼロと理解しております。これは、導体の自由電子が、そうなるように(導体内部、空洞での電場がゼロとなるように)動き、配置されたがために起こると考えておりますがいかがで...続きを読む

Aベストアンサー

質問1

すべてお考えのとおりです。

質問2

このとき,空洞内の電場はゼロになりません。空洞内の電荷を包むようにガウス面を考えれば,そこを内部の電荷に対応する電気力線が通過しているはずですね? それでもなおかつ,導体内部は電場ゼロになるように自由電子が再配置します。したがってこのとき,空洞の内壁に電荷が生じることになります。空洞内電荷をQ>0 とするとそこから出た電気力線は,導体の内壁で終わらなければならないので,空洞の内壁に生じる電荷の合計は-Qになるのです。このあたりは,ガウスの法則の図形的な(電気力線の)イメージを活用することで,計算以前にたちどころに理解されるべきことです。この「イメージ」こそがガウスの法則の「強み」なのですから。

導体球内部が電場ゼロになるのは,静電場では強い要請です。導体球内部にある自由電子の数は,静電誘導によって尽きることはありません。外部電場がいくら強くても,力を受けた電子が移動することによって電荷が偏り,内部は電場ゼロになるのです。今,一瞬内部に電場ゼロでない領域が生じたとします。すると,その領域にある電子は動かされますね? たちどころに電子が動いてその領域は電場ゼロにならざるをえないのです。

質問1

すべてお考えのとおりです。

質問2

このとき,空洞内の電場はゼロになりません。空洞内の電荷を包むようにガウス面を考えれば,そこを内部の電荷に対応する電気力線が通過しているはずですね? それでもなおかつ,導体内部は電場ゼロになるように自由電子が再配置します。したがってこのとき,空洞の内壁に電荷が生じることになります。空洞内電荷をQ>0 とするとそこから出た電気力線は,導体の内壁で終わらなければならないので,空洞の内壁に生じる電荷の合計は-Qになるのです。このあたりは,ガウ...続きを読む

Qテレビのアンテナ端子の分配とブースターについて

テレビのアンテナ端子の分配とブースターについて

自室でTVを見たいと考えていますが一つ問題があります。
現在、1つしかない自室のアンテナ端子にブースターが繋がっていて
以下のような構成になっています。

屋根裏の分配機⇒自室のアンテナ端子⇒ブースター
         |__他の部屋のアンテナ端子⇒テレビ


これを以下のようにできないかと考えています。

屋根裏の分配機⇒自室のアンテナ端子⇒分配機(新規購入)⇒ブースター
         |                      |__自室テレビ
         |__他の部屋のアンテナ端子⇒テレビ

これで問題なく全ての部屋でTVは見られますでしょうか?

以上です。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

アンテナケーブル(同軸ケーブル)は次のような接続にすると良いと思います。

屋根裏-->[ブースター(*1)]-->[分配器(*2)]-->アンテナ端子(各部屋)-->
分波器(UHF)--------->テレビ(地デジ入力端子)
(*3)└(BS/110°CS)-->テレビ(BS/110°CS入力端子)

(*1)[ブースター]は[地デジ放送(UHF)]、[BS/110°CS]の電波に対応
した物を用意する必要があります。
(*2)視聴するテレビの台数分の[分配器]を購入します。
(*3)[BS/110°CS放送]を視聴しない場合は[分波器]は不要です。

次のURLをクリックして、必要な機材と接続方法を参考にして下さい。
http://www.yagi-antenna.co.jp/method/pdf/7_3_1.pdf
http://www.yagi-antenna.co.jp/method/pdf/7_3_2.pdf

Qコイルに電流を流し、針金を動かした時の針金の動く力

大学生の者です。

実験で
下の図:筒(ボールペンの芯)にコイル(磁力勾配を発生させるために巻き数を勾配にしています)を巻き、それに交流電流を流し、筒の中にある針金を上下に動かす。
のような装置を作り、実験をしました。
そして、その実験をビデオで撮影しました。
ビデオは1秒に60コマの動画です。


ここから本題です。


その「原理」と、その「針金の動く力」を求めるとの課題が出ました。
原理は分かったのですが、針金の動く力を求められません!


針金の重さ、コイルの巻き数、電流、電圧、抵抗、それぞれの値は分かっております。

多分、1秒に60コマで撮影したビデオから1/60秒で動く変異を求めてそれをどうにかするのだと思いますが・・・

全く見当がつきません!

どうやって求めていけばいいのでしょうか?

もしくはアドバイスなど、何でも良いので力を貸して下さい。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

変位の時間変化から加速度を計算して、針金にかかっている力(重力も含んでいるので、それを後で補正する)を計算することになるかと思います。

Qテレビのアンテナブースターについて

TVのアンテナブースターについて教えて下さい。
現在、リビングのメインTVのアンテナ接続にアンテナブースター(電源あり)がついています。 今回、部屋の模様替えをするにあたって、アンテナブースターを別の部屋のTVの接続にかましましたが、家中のTVがうまく映りません。
どうしてでしょうか?どうすればいいですか?
TVはアナログTVです。

Aベストアンサー

補足します。分配器の交換ですが、ある程度手先が器用な人なら図解もしくは作業手順写真をみれば作業できます。
同軸ケーブルの芯線と網線をショートさせない配慮が欲しいのが注意点です。
カッター、ニッパー、ハサミ、ペンチ、場合によってはドライバーがあれば、工作できます。別段特殊な工具は必要ありません。

屋根裏でも天井を踏み抜かない足場に配慮をしながら小さなLEDライトを持って入れば、作業出来ます。
現在屋根裏にあるであろう分配器が、シールド型のF型接栓ねじ込みタイプであれば交換は非常に簡単ですが、一昔前の直接ネジ止めタイプだった場合、同軸ケーブルにF型接栓を組み付ける作業が必要で、作業自体は特殊ではありませんが面倒になります。

添付画像は以前F型接線の組み付け作業の質問の為に作業工程を撮影したものの一部です。その気になればちゃんと出来ます。

なお、前回の回答で大失敗がありました。#2さまの回答のように、片通電の分配器の場合、電源部を引っ越した部屋に繋がっている同軸ケーブルを導通端子に差し替える事で、簡単に解決できます。全通電タイプにすれば、どの部屋のアンテナコンセント(アンテナコンセントも全部屋導通タイプである必要があります。)からでも導通出来るようになり対処は楽になります。

解る範囲内でしたら補足回答可能です。

補足します。分配器の交換ですが、ある程度手先が器用な人なら図解もしくは作業手順写真をみれば作業できます。
同軸ケーブルの芯線と網線をショートさせない配慮が欲しいのが注意点です。
カッター、ニッパー、ハサミ、ペンチ、場合によってはドライバーがあれば、工作できます。別段特殊な工具は必要ありません。

屋根裏でも天井を踏み抜かない足場に配慮をしながら小さなLEDライトを持って入れば、作業出来ます。
現在屋根裏にあるであろう分配器が、シールド型のF型接栓ねじ込みタイプであれば交換は非常に簡...続きを読む

QF(r)=f(r)r/r のときF(x)=f(r)x/rとなる理由

時間があるので大学1年の物理を再度、深く勉強しなおしているのですが、教科書に当たり前のように書いてあることが分からなくて、しかも聞ける人もいないので質問させていただきました。

教科書の 「中心力F(r)=f(r)r/r が保存力か調べる」とあり(最後のr/rとは位置ベクトルrの単位ベクトルのことです)そのすぐ次の行には「F(x)=f(r)x/rとなるので…」と説明が始まってます。なぜF(x)がこのように求まるのでしょうか?教えてください。

Aベストアンサー

keyguy さんのご回答の通りと思うのですが,
もう少しわかりやすく書いてみますか.

keyguy さんご指摘のように,ベクトルとスカラーの表記に問題があります.
ベクトル r を 【r】 のように書くことにします.

(1)  【F】(【r】) = f(r)【r】/r
ということですね.
x,y,z 方向の単位ベクトルをそれぞれ 【i】【j】【k】とすれば
(2)  【r】= x【i】+ y【j】+ z【k】
です.
つまり,(1)(2)を合わせてみると,
(3)  【F】(【r】) = f(r)x【i】/r + f(r)y【j】/r + f(r)z【k】/r
になっていて,これは【F】の x 成分が
(4)  f(r)x/r
であることを示しています.


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