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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20期受験直前講座 (6)半波長ダイポール・アンテナの解答

             第20期受験直前講座
       (6)ダイポール・アンテナ他の解答

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8]
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、 徐々に減衰す
      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を
     安定状態から 不安定状態にする為に当てられるマイ
     クロ波の周波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、 あり
     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) 式は  右辺が[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。 問題文の一部が正しいとその文章全部が正し
    いと思わせるのは、引っ掛けです。 注意して良く問
    題文を読んで下さい。 



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。
   下の図をみますと電界の面(偏波面) が地面と垂直
   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磁界の面 (偏波面)
      は、地面に対し、垂直になりますので、電界の面は、
      地面対して水平になります。 よって、水平偏波
      なります。

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