【復活求む!】惜しくも解散してしまったバンド|J-ROCK編 >>

大学で衛星通信における天候の影響というテーマで発表することになったんですがどうしらべても出てきません
教えてください

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降雨減衰で検索してもだめですか?

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Qコイルの中の鉄心て.....

昨日、中学生の教科書を読んでいて疑問に思ったことがありました。
何で、コイルの中に鉄心を入れると磁界が強くなるのですか。
教えてください。

Aベストアンサー

その辺を勉強してる学生です。

コイルをぐるぐる巻いた中心に鉄心を入れたものと入れてないものを比べてみましょう。

まず、鉄心無しのものは、コイルの中心は空気ですね。
対して、鉄心が有るときは鉄心がコイルの中心にあります。

違いはここです。
磁界を考えるとき、透磁率という値が影響してきます。
空気と鉄心では透磁率がちがってきて、その違いが磁力に差を生じさせます。

磁界の強さは、磁力線の数で考えられます。
鉄心はコイルに流れる電流により発生した磁力線を集めるように働きます。
そのため磁力線の密度が増し、磁力が強くなるわけです。

鉄心に限らず、透磁率が空気より高いものであれば磁力を強めることができます。
ただ、コイルの中の磁界はどこでも同じなので、中心の方が磁力が強いということはありません。

Q短波放送が遠くまで届く理由について

無線に関してど素人な者です.
「短波放送はAM放送よりも遠くまで届く」という話を聞きました.普通に考えると,波長の短い波ほど早く減衰し,波長の長い波ほど遠くまで届くはずで,波長の短い電磁波を使っている短波放送が,波長の長い電磁波を使っているAM放送よりも遠くまで届くなんてありえない,と思い調べてみました.
(その中で,AM・FMは変調方式の違いを表しているという事も分かりました.波長のことを指していると思っていたのですが,全く違うのですね.そして,変調方式だけでもかなり奥が深いのですね.)

すると,短波放送は上空の電離層で反射するから,地球の裏側まで電波を届けることも可能だという事が分かりました.それを調べている中で,短波よりもさらに波長の短い超短波(VHF)や極超短波(UHF)は電離層を突き抜けて宇宙空間にまで到達するということが,とあるWebサイトに書かれていました.
http://www.ne.jp/asahi/yokohama/cwl/dempa.html

このWebページを読んでいる中でさらに疑問が沸いてしまいました.
なぜ,短波よりもさらに波長の短い超短波や極超短波は,電離層を突き抜けることができるのでしょうか?そして,なぜ短波は電離層で反射されるのでしょうか?

電離層の電子の密度が,短波にとっては全く通り抜けられないほど密であり,超短波や極超短波にとっては容易に通り抜けられるほどスカスカな「ほどよい」密度だったため,というだけのことなのでしょうか?

無線に関してど素人な者です.
「短波放送はAM放送よりも遠くまで届く」という話を聞きました.普通に考えると,波長の短い波ほど早く減衰し,波長の長い波ほど遠くまで届くはずで,波長の短い電磁波を使っている短波放送が,波長の長い電磁波を使っているAM放送よりも遠くまで届くなんてありえない,と思い調べてみました.
(その中で,AM・FMは変調方式の違いを表しているという事も分かりました.波長のことを指していると思っていたのですが,全く違うのですね.そして,変調方式だけでもかなり奥が深いの...続きを読む

Aベストアンサー

電磁気学を詳細に字ばないと正しい理解には至りませんが
簡単に説明してみます。

電離層とは太陽光によって空気分子が電離してできたプラズマの
層です。プラズマはその誘電率が電磁波の周波数によって大きく
変化することは容易に想像できると思いますが、
プラズマは誘電率の実部が1以下になる、光学的には
極めて奇妙な物質です。

電離層は、電磁波の周波数が高いと、真空より屈折率の低い
奇妙な物質にみえます。このため、電磁波の振る舞いは
水中から水面を見上げた時の光の振る舞いに似ています。
電離層に深く電磁波が入射すると一部突き抜け、
浅く入射すると全反射するのです。

電磁波の周波数が高ければ高いほど、プラズマの誘電率は1に近づき、
突き抜けやすくなります。
また電磁波の周波数が高ければ高いほど、電磁波はプラズマ中で減衰し難くなります。

電磁波の周波数が低くなり過ぎると、プラズマの誘電率の実部が
負になり、屈折率が虚数になってしまうという、普通の
物質では有り得ない状態になります。
この限界周波数を臨界周波数と呼び、プラズマの密度
が大きいほど大きくなります。

臨界周波数以下では、電磁波の入射角に関わらず、プラズマは
電磁波を鏡の様に反射してしまいます。

中波は、高さ100kmにできるD層にとって中途半端に
周波数が高く、臨界周波数が数百KHzのD層を突き抜ける際
激しく減衰してしまいます。

短波はDE層を易々と抜け、高空に有るプラズマ密度の高い
F層で反射します。遠くまで届くのはそのためです。

以上の説明は、プラズマ独特の光学的性質によるものなので
実際にマックスウェルの方程式を解かないと納得し難い
ものです。比喩を使って説明するのは無理だと思います。

電磁気学を詳細に字ばないと正しい理解には至りませんが
簡単に説明してみます。

電離層とは太陽光によって空気分子が電離してできたプラズマの
層です。プラズマはその誘電率が電磁波の周波数によって大きく
変化することは容易に想像できると思いますが、
プラズマは誘電率の実部が1以下になる、光学的には
極めて奇妙な物質です。

電離層は、電磁波の周波数が高いと、真空より屈折率の低い
奇妙な物質にみえます。このため、電磁波の振る舞いは
水中から水面を見上げた時の光の振る舞いに似ています。
電離層...続きを読む


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