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第1級陸上無線技術士、第1種伝送交換主任技術者、第1種アナログ工事担任のTOITAが航空無線を目指す、皆様のお手伝いをします。



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期受験直前講座 (4)電波の性質他の解答

           第17期受験直前講座
         (4)電波の性質他の解答

今回は、 前回出題致しました、 「電波の性質」と「半波長
ダイポール・アンテナ」に関する演習問題の解答と解説を
行います。
それでは、もう一度演習問題をご覧下さい。

[演習問題5]
次の記述は、 電波の基本的性質について 述べたもので
す。 このうち正しいものを”1”、 誤っているものを”2”とし
て答えて下さい。 ただし、 電波の伝搬速度を c [m/s] 、
周波数を f [Hz] 及び波長を λ [m] とします。
ア c = f/λ [m/s] で表わされる。 その値は、 約 3x10^8
  [m/s] である。
イ 電波の電界の振動する方向を偏波といい、 偏波面
  が常に大地に対して水平なものを垂直偏波という。
ウ 電波は、 放射源から広がって伝わり、 徐々に減す
  るする。
エ 電波は、横波である。
オ 電波は、互いに直交する電界と磁界から成り立って
   いる。

注・・・”ウ”は、国家試験問題出題者の私見で科学的なも
    のでは、 ありませんが出題者の意図にそって答え
    て下さい。

[解答と解説]
ア c の単位は、速度ですので、[m/s] です。f は、周波
   数ですので [Hz] となります。周波数の単位は、 元
   々は、[c/s]  (サイクル・パー・セカンドと読みます。
   )で 1 秒間に何サイクルの振動かと言う事を表す
   単位です。
   そして、λ は、波長で単位は、[m] です。
   それでは、問題の式を 単位に置き換えて書いてみ
   ます。

     [m/s] ≠ [c/s]/[m]
                    = [c/(ms)]                        (1)

   (1)式の右辺の"c (サイクル)"は、単位では、ありま
   せん。 単位には、基準が有ります。1 [m] の長さと
   は、この長さの物ですとか、1秒は、セシウム133に
   マイクロ波を当て戻って来るマイクロ波の回数を基
   準にしていますが、”1個”  とか ”1回”  等は、基準
   が有りませんので単位では、有りません。
   例えば、 リンゴが1個と ブドウが1個では、大きさも
   重さも違い、そもそもリンゴとブドウとは、別物です。
   よって、(1)式の単位は、[1/(ms)] となりますので右
   辺と左辺が等しくありませんので答えは、 ”2” 
   正しくは、

        c [m/s] = λ [m] x f [c/s]
         = λ [m] x f [1/s]             
         = λ x f [m/s]                   (2)

   となります。 そして、光の速度の値は、  間違いあ
   りません。

イ 次の図をご覧下さい。


   左側の縦の棒が導線で高周波電流が上に向かっ
   て流れたり、下へ向かって流れたりしています。す
   ると導線の周りに赤の線で示す磁界が出来ます。
   電流の向きと磁界の向きの関係は、ご存じの通り
   です。
   磁界の大きさと向きは、導線に流れる電流が交流
   ですのでその向きと量によりより変わります。
   磁界が変化しますと、磁界と直角方向に電界の変
   化が生まれます。
   更に、電界の変化は、磁界の変化を生みます。
   図-6 は、”電波とは、何か”を説明する為に良く使
   われた図です。しかし、電界の変化と磁界の変化
   は、同時に起きますので今は、下の図を使って電
   波を説明しますが偏波を説明するには、分かり易
   い図です。図-6では、電界の面(偏波面)が地面と
   垂直ですので、垂直偏波と言います。
   導線を地面と平行に設置しますと
       ちなみに、国家試験の問題文では、垂直偏波の所
   が円偏波になっていますが、円偏波は、 時間軸の
   方へ 向かって上の図をねじったものです。 工事現
   場でみる 地面を掘るドリルの様な形になります。
   試験のテクニック的にみますと、 受験資格の範囲
   を超えた設問は、正解では、ないと言う事です。

ウ  電波でも音でも光でも 同じ事ですが、1つの場所か
   ら輻射された電波や音や光は、全ての方向へ広が
   って行きます。
   つまり、球状に広がって行きます。


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