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2017年8月21日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第21期工学第1章空中線と電波伝搬 (3)ダイポールアンテナその2
 
           第1章空中線と電波伝搬
       (3)半波長ダイポール・アンテナ
                その2

前回は、波長とは何か? 半波長ダイポール・アンテナの構
造は、どの様な物かと言うお話を致しました。
今回は、 半波長ダイポール・アンテナからどの様に 電波を
輻射するのか?と言うお話と ”指向性” についてお話をいた
します。

半波長ダイポール・アンテナの図を もう一度 掲載しておき
ます。
                   

灰色の棒が”半波長ダイポール・アンテナ”です。
赤い線は、”給電線”。 そして、交流電源のマークは、送
信機です。


[半波長ダイポール・アンテナの輻射の原理]

図-5 の(A) と (B) そして (C) の各図の太い線は、アンテ
ナです。
図の (A) には、抵抗が繋がれています。
図では、I と書いた電流が流れています。 電気の世界で
は、電流を” と書きますので覚えておいて下さい。

半波長ダイポールアンテナの輻射原理
           図-5

電流の横に描いた矢印は、 電流の流れる向きを表してい
ますが、 これは、一瞬を捉えているもので、電源が交流
ですので、 電流の向きは、時間と共に変わります。
一般の方々は、(A)の場合、 電源とアンテナと抵抗が
繋がれていますので、電流が流れる事を理解できますが、
(B) の様に抵抗を取り除いてしまった場合、電流は、 流
れないと考えてしまいます。
しかし、皆様は、電流とは、”電子が動く事” と理解され
ていますので、 (B)でも 電流が流れている事を理解され
る事と思います。 もし、疑問に思う方がいらっしゃいま
したら、前回の記事を読み直しておいて下さい。

それでは、 (B)図の場合の電流がどの様に流れているか
を考えてみましょう。
電源から アンテナの端へ移動して行った電子は、その先
が有りませんので その先へは、いけません。当然ですね

それでは 電子は アンテナの端に貯まってしまうのでしょ
うか?
プロレスでロープへ向かって走って行くと  ロープに跳ね
返されると言うシーンがあります。
あるいは、手から落ちたボールは、床で跳ね返ります。
もし、 床が無く、手から床までの空間が ずーっと続けば
、ボ―ルは、落ち続けます。
アンテナの 端へ辿りついた電子は、 アンテナの端で跳ね
返されてしまうのです。
この事を通常、”反射”と言います。
アンテナの端へ向かっていく電子の量は  所により違いま
す。
アンテナの位置と その場の 電子の移動量をグラフにして
みますとSIN波状になっています。
この波がアンテナの端へ向かって進んで行きます。


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当塾は、今年の10月でまる10年になります。
ここまで続けてこられましたのは、皆様方のお陰と感謝して
います。
今後も、低価格で分かりやすい合格の為の講座を続けてま
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2017年8月20日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第21期工学第1章空中線と電波伝搬 (3)ダイポールアンテナその1
 
           第1章空中線と電波伝搬
        (3)半波長ダイポール・アンテナ
                  その1

今回は、実際に使用されているアンテナでありながら ア
ンテナの基本でもある 半波長ダイポールについてのお話
をいたします。
 
まず、 始めに、半波長とは、どう言う意味かを考えてみ
ます。

[半波長ダイポール・アンテナの”半波長”とは?]
下の図は、前回、電波のモデルとして見て頂いた図です。

λと言う文字に注目して下さい。
ラムダ”と読みます。
例えば、緑の電界について注目してみますとキツネ色で
示します、アンテナの所では、大きさが ”0” で、そこか
ら距離が進む程、 大きくなり、その後小さくなり、”0”
になり、今度は、下方向に大きくなり、その後、 又、小
さくなり、また、”0”となります。
この間の長さを”1波長”と言います。
波長を”λ”で表します。

ここで、波長と周波数の関係を調べてみます。
周波数とは、1秒間の振動の数です。
(1つの振動とは、1波長分の大きさの変化の事です。)

つまり、 周波数とは、1波長分の振動が1 秒間に何回有
ったかと言う事です。
周波数の単位は、 [Hz](ヘルツと読みます。)
単位は、重要ですので、今後、新しく単位が出てくる度
に覚えて下さい。新し単位が出てくる度にノートの1ペ
ージ目に書き留めておくのも良いですね。

ここで、電波の伝わる速さを思いだして下さい。
もう忘れた方もいらっしゃると思いますが、今日からは
、絶対に忘れない様にして下さい。

光は、電波の周波数が高いものですので、光の速度と電
波の速度は、同じです。
ズバリ、電波の速度は、30万キロ・メーター毎秒です。

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2017年8月19日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第21期工学第1章空中線と電波伝搬 (2)電波って何?
 
           第1章空中線と電波伝搬
              (2)電波って何?

前回は、「電気って何?」と言うお話をしました。
今回は、「電波って何?」と言うお話をいたしますが、
その前に「電気って何?」のおさらいを致します。

電気とは、原子から電子の一部が抜けた時

  電子は、””。
  電子が抜けた原子は、”+”。

のそれぞれの電気的な性質を示す事でした。
ゆえに、 原子核の”陽子”の数と電子の数が 同じ場合は、
プラスマイナス”0”と言う事で電気的性質は 現れません

その証拠にやっては、いけない事ですので、お話だけで
すが、電気の流れている導線を触ると感電します。電気
の流れていない導線を触っても感電しません。
これは、電気の流れている導線では、導線を構成する原
子から自由電子が飛び出しているからです。

次に、「電流って何?」と言うお話をしました。
電流とは電子が移動する(動く)です。
前回見て頂いた図-1 の様にある決まった経路(回路)を
グルグル電子が動き廻らなくても電流なのです。


逆に言いますと、直流の場合は、電子が、回路の中を一
定方向へ動くと言う事です。

それでは、いよいよ「電波って何?」と言うお話をいた
します。
冬の寒い日にお日様に向にいますと体がポカポカしてと
ても気持ちが良くなったと言う経験を皆様は、お持ちの
事と思います。
また、こんなショックな実験をTVで見た事があります。
戸を閉めっ切った小屋を作り、 その小屋から 1 [m] 程
離れた所にもう1つの小屋を作ります。
最初の小屋の内部に火を付けます。
その小屋内部は、激しく延焼していますが、外部に火は
、出ていません。
ところが隣の小屋が発火しました。勿論、隣の小屋には
、火の気は、有りませんでした。
「一体、これは、どう言う事でしょう?」。 答えは、”
輻射熱”です。
冬の日向でも気温は、低いのに体がポカポカするのも輻
射熱の為です。
鉄の棒の一方を温め、その反対側を触ると熱くなって来
る様に物体に熱が伝わるのを熱伝導と言います。
しかし、太陽と皆様の間は、繋がっていません。途中の
宇宙は、真空です。
それなのに、気温が低いのに体がポカポカするのは、輻
射熱と申しましたが、輻射熱とは、何なのでしょうか?
答えは、電波です。遠赤外線と言う電波の一種なのです

電波なので、途中に何もなくても伝わってくるのです。
実は、皆様は、電波を身近に感じていたのです。

電波を 身近に感じていただける例を お話いたしました
が、 まだ、電波の正体をお話ししていませんでしたネ。
電波の正体をお話する為には、2つの主人公の紹介する
必要があります。
それは、「磁界」と「電界」です。
いきなり、難しくなって恐縮です。


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2017年8月18日 9時45分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第21期(平成30年2月期向け)法規のシラバス。
 
       第21期(平成30年 2月期向け)
         「法規」のシラバス

皆様、今日は。 当塾を主宰いたします TOITA です。
これから平成30年2月の試験に向けて半年間に渡って
当講座でお話いたします内容が決まりましたので発表
いたします。

皆様のこれからの学習計画にお役立て下さい。



続きは、[続きを読む]をクリックしてお読み下さい。
今回の記事は、全文無償です。


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2017年8月18日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第21期工学第1章空中線と電波伝搬 (1)電気って何?
 
       第1章空中線と電波伝搬
           (1)電気って何?

今日は。今日から平成30年2月の試験に向けて 「無線
工学」と「電波法規」のお話を致しますTOITAです。
半年間と言う短い間ですが、宜しくお願いいたします。

当講座では、夏休み中に 折に触れてお話してまいりま
した通り、試験で 一番出題される項目からお話をして
いきます。
「無線工学」の場合は、「空中線と電波伝搬」と「航
法支援施設」と「半導体・電子菅・電子回路」で  50
%出題が予想されます。
3つの項目が理解出来れば、試験で50%の得点が出来
ると言う訳です。

それでは、早速、一番出題数の多い「空中線と電波伝
搬」のお話をいたします。
空中線とは、アンテナの事です。「アンテナ」と言う
言葉は、良く耳にされますし、何となく分かる気がさ
れていると思います。
アンテナとは、昆虫の触角を意味しますので、会
話の中でも何かを感じ取る物としての意味で使われて
いると思います。
今迄は、その程度の知識で良かったのですが、「航空
無線通信士」の資格を取る為には、その程度の知識で
は、免許を貰えない事は、容易に想像がつきます。

皆様は、「アンテナは、アンテナだから電波を捉えた
り発射したりする。」と言う答え方をしていませんか

この答え方では、アンテナそのものが説明されていま
せん。
その他の例を挙げますと「車は、車だから走る。」等
その物事態を認めてしまっていて、その物事態を説明
しないと言う事は、ありませんか?
皆様にとって 異邦人の 理系の人間は、電気で言う「
アンテナ」 を 「どの様に捉えるか?」を 考えてみま
しょう。
理系の人間は、必ず、根本的な部分に目を向けます。
それぞれの事柄の理由は、これからお話を致します。
理由が分かってきますと、次から次へと新たな疑問が
生まれると言う 好循環を生み楽しくなってきます。

人間には、元々、知識欲があるのです。

それでは、最初の「なぜ?」
「アンテナって何?」
「何かを感じる」の「何か?」とは、何でしょう?
その何かは、「電波」です。
アンテナは、 電波を放出したり、 電波を捉えたりし
ます。
それでは、「電波って何?」
と質問しますと、「観た事ないし分からない」とか、
「携帯で ピッピッピってやるやつでしょう?」 等と
言う答えが 帰って来そうですネ。

ここで、「電波」とは、こんなものですとお話しをし
ても、その前に知らなければならない事を飛ばしてお
話をしては、分からない参考書を読むのと同じ事です
ので、一番、元となる事からお話をします。

「そもそも、電気って何?」と言う事から考えなけれ
ば、なりません。
「電気って何?」と聞かれて「触るとビリビリっと来
るヤツでしょ」 とか 「家のコンセントへ来ている ヤ
ツでしょ」では、これまた、無線の免許は、貰えませ
ん。ましてや「スマフォに充電するヤツでしょう!?
」と答られたらアウトです。

この様に答える、航空無線通信士は、いません。よっ
て物事の根本を考える頭に切替えないと合格は、出来
ないと言う事になります。
逆にいいますと、航空無線通信士は、答えを知ってい
るのです。知らなければ、航空無線通信士には、なれ
ないと言う事ですね。
原子のイメージ
             図-1

身のまわの全ての物質は、分子で出来ています。また、
その分子は、様々な原子の集まりで出来ています。 そ
の原子は、上の図で示す様に 真ん中の赤で示した原子
核とその周りを廻る 緑と青で示す電子で出来ています

電子は、原子核の周りをグルグル廻っています。

上の図を分かりやすく 同じ平面上を廻る軌道として描
いた図が下の図です。 
電子の軌道説明
             図-1’

真ん中の赤は、原子核で 「陽子」と「中性子」から出
来ています。 陽子は、”+の電気の性質を示します。  
ここで重要な事は 、「電気の性質を示す。」と言う事
です。
「中性子」 は、電気的に中性ですので電気の世界では
 、考える必要が有りません。
原子核の周りを廻っている電子は、 青い玉で示してい
ます。
電子は、”の電気の性質を示します
通常、電子の数と 原子核の中の陽子の数は、同じです

よって”+” の電気の量と”―” の電気の量が同じですの
で原子を外部から観ますと電気の性質を示しません。
電気とは、原子から一部の電子が飛び出した状態を 言
います。
飛び出した電子は、 原子から離れてしまっていますの
で陽子の影響を受けませんので ”−”。電子が飛び出し
た原子は、電子の数と陽子の数が違ってきますので 電
子が不足した分”+” の電気の性質を示します。
原子から飛び出した電子は、単独で行動します。
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