Волны Шумана :: Форумы техгруппы TEGIR

Международная объединенная техническая группа
исследований и разработок
ТЕГИР

Дружественные исследовательские группы:

Форумы TEGIR.RU: Форум Программа PSI-ГСЧ. Энтропия. :

Тема: Волны Шумана

сабж
      1 Starling (2010-04-27, 09:55:16) 0

Что за волны Шумана? =)
      2 comkoder (2010-04-28, 00:17:42) 0

Доброго времени суток!
Резонансом Шумана называется явление образования стоячих электромагнитных волн низких и сверхнизких частот между поверхностью Земли и ионосферой. Земля и её ионосфера — это гигантский сферический резонатор, полость которого заполнена слабоэлектропроводящей средой - воздухом. Если возникшая в этой среде электромагнитная волна после огибания земного шара снова совпадает с собственной амплитудой (входит в резонанс), то она может существовать долгое время. Разряды молнии, как полагают, являются первичным естественным источником возбуждения резонанса Шумана. Молнии ведут себя как огромные антенны, которые излучают электромагнитную энергию и являются причиной возбуждения электромагнитных колебаний в широком диапазоне частот. После многочисленных исследований и перепроверок была точно определена частота резонанса Шумана — 7,83 Гц. Наиболее чётко наблюдаются пики на частотах примерно 8, 14, 20, 26, 32 Гц.

Хотелось бы обсудить способы фиксации и наблюдения резонанса Шумана, а также его использование в качестве «машины случайных событий».
Для начала собственно то, на чем его поймал:
- антенна-катушка 3000 витков ПЭЛ 0,27, диаметр 80 мм, длина 160 мм. Сердечник из 15 полос 3 мм мягкой стали, метровой длины и шириной 70 мм;
- предварительный усилитель на К140УД20, без особых изысков, питание однополярное 9В, заземление на корпусе у входного разъема (латунный штырь в землю);
- 30 м коаксиального кабеля;
- согласующее со звуковой картой устройство (трансформатор и L-фильтр).
На этом самодельщина заканчивается, остальное – компьютерное железо.
Звуковая карта M-Audio Delta Audiophile 24/96. Кабель PROFIGOLD (2RCA to mini jack).
Процессор Р3.0 GHz (Cedar Mill), разогнан на воздухе до 3,9 GHz. Оперативка 2x1 Gb DDR2 800 МHz. Видео интегрированное, винт 160Gb.
Для визуализации сигнала использую программу SpectraLAB – FFT Spectral Analysis Sistem.
Согласующее устройство обязательно, ибо на корпусе компьютера имеется потенциал, который лучше не доводить по кабелю до земли (электробезопасность), да и вход звуковой карты не перегружается наводками с длинного кабеля (осциллограф показывает размах до 40В!).
В городских условиях индустриальные помехи сильно осложняют жизнь. Трамвай за 200 м чует, грузовые автомобили с искрящим трамблером поют на все голоса, энергосберегайки фонят на 32 кГц, включение (работа) сотовых телефонов в радиусе 15-20 м от антенны. Но главное конечно же пятидесятигерцовка и ее гармоники, которые простираются аж до 5 кГц. Какие то результаты можно наблюдать и днем, но эфир (в смысле радио:) успокаивается глубокой ночью и тогда только можно искать.
Диапазон от 5 до 45 Гц никогда не бывает спокойным - это буквально дыхание Земли, обусловленное грозовой активностью. Вот это то непостоянство и навело на мысль использования диапазона в качестве «машины случайных событий». Представляется возможным использовать, по крайней мере, два подхода:
1- измерение ухода частоты с опорных частот 8, 14, 20, 26, 32 Гц;
2- измерение интенсивности строго на 8, 14, 20, 26, 32 Гц.
      3 Осталец (2010-04-28, 01:06:15) 0

Осталец, помоему все таки лучше заземлить корпус ПК. =)
При такой длине волны, магнитная антена наше все конечно... Так... а вот “свистящие атмосферики“ это то жеж ведь имеет ту-же природу что и резонанс Шумана?
Програмкой не поделитесь? =)
      4 comkoder (2010-04-28, 08:48:19) 0

Главное с обоих концов не заземлять.
Резонанс шумана ничего сверхъестественного собой не представляет. Мерить его можно разными способами: как по магнитной моде, так и по электрической. В городе за ним наблюдать бесполезно в плане достоверности снимаемой информации. То, что его можно использовать для экспериментов ГСЧ- сомнительно. Так как уход частоты и амплитуды- зависимые параметры. Амплитуда вообще имеет геофизическую привязку. Частоты тоже гуляют в зависимости от времени года, состояния магнитосферы и ионосферы и пр. По сути ГСЧ опять сведется к измерению чисто шумовой части, что уже сделано.
      5 Crowbar (2010-04-28, 13:59:43) 0

Да, заземление в одной точке должно быть.... а как по электрической состовляющей принимать?
      6 comkoder (2010-04-28, 15:19:43) 0

Доброго времени суток!
По поводу “свистящих атмосфериков“ можно сказать что они имеют близкую природу к резонансу Шумана. Атмосферики - производные одного разряда (группы разрядов), а резонанс Шумана отражает планетарный масштаб явления. Кроме того, атмосферики возникают при ударе солнечного ветра во время вспышки на Солнце о магнитосферу Земли.

Заземление нужно производить чего-то одного: или усилителя, или компа. На компе потенциал видимо из-за того, что производитель блока питания делает среднюю точку на двух конденсаторах. На ней висит корпус компа и соответственно общий вывод звуковой карты. Так вот потенциал от корпуса компа на заземление около 150В. В темноте если подключаешся - отчетливо видно искру и руки жжет не по детски. Поэтому пришлось сделать согласующее устройство: в металлическом корпусе разделительный трансформатор с фильтром. Входная обмотка при этом электрически развязана как с корпусом трансформатора, так и с корпусом согласующего устройства. Трансформатор от усилителя древнего советского самописца. Видимо тороидальный, поскольку корпус-экран имеет форму толстого диска (стыки корпуса пропаяны и я не разбирал). Оплетка соединительного кабеля (30 м) работает как антенна, поэтому ее вместе с усилителем и землил.

Прием по электрической составляющей в принципе возможен, но длина вибратора должна измеряться километрами (десятками, а лучше сотнями:)). Посмотрите системы связи ОНЧ с подлодками, какие там мегаантенны, в Сети полно инфы. На полюсах максимален вектор напряженности магнитного поля Н, вектор Е минимален, на экваторе наоборот. А мы к полюсу все же ближе, чем к экватору.

Что касается гуляния частот в зависимости от времени года - это несомненно, но ведь время выборки несопоставимо короче времени сезонных изменений.
      7 Осталец (2010-04-28, 21:16:01) 0

Вовсе не обязательно: вы говорите о классическом диполе. Я имел в виду диполь Герца. На низких частотах эквивалентом этой антенны будет емкость- придется только согласовать сопротивлением для уменьшения постоянной времени.
Частота РШ гуляет даже в течение дня.
      8 Crowbar (2010-04-29, 00:30:53) 0

мммм... так диполь Герца, это ж и есть обычный диполь... С той лишь разницей что у него емкостная нагрузка но концам вибратора, что увеличивает электрическую длинну антенны. Да, и вообще длинна ЭМ волны частотой 8Гц ровна 37500 км.... тут как мне кажется... хрен чем укоротишь... =) Кста есть у кого нибудь данные о среднем уровне напряженности Э поля этого резонанса? Да и кстати, длинна волны - почти окружность Земли. =)
      9 comkoder (2010-04-29, 09:13:50) 0

Хмы.
Я вот не пойму, откуда возьмется долгое существование стоячей волны.
Насколько я помню из физики, резонансом переотражений волн определяется 1) само “стояние“ волны, 2) ее амплитуда.
Но никак не “долгоживучесть“, для которой тербуется постоянный приток энергии - а откуда ему взяться-то....
      10 Starling (2010-04-29, 10:56:22) 0

Емкостная шапки на концах помогают сделать так, чтобы амплитуда тока мало изменялась по длине вибратора. Поэтому диполь Герца похож на укороченный диполь, его еще называют элементарным электрическим вибратором (l<<λ). Вот он нем и идет речь. Повторюсь ключевое утверждение: на низких частотах такая антенна ведет себя практически как чистая емкость. Средняя напряженность электрического поля первого ШР ~80-100 uV/m.
По поводу непрерывного существования ШР: в среднем за секунду на Земле происходит несколько десятков грозовых разрядов. Прикол скорее в том, что источники эти случайно возникают (правда в определенных местах планеты частота их появления в десятки раз выше).
      11 Crowbar (2010-04-29, 12:59:49) 0

Доброго времени суток!
Волны Шумана наиболее отчетливо выражены вблизи мировых очагов гроз: центральная Африка, Южная Америка, Индонезия, Индия. За счет этих источников в основном они и существуют. Спектральная плотность колебаний около 0,1 мВ/м и чаще длится 0,3-3 сек, значительно реже — до 30 сек. Визуально на спектроанализаторе при малых выборках - это такая чехорда, что в глазах рябит.

Вот адрес Томского госуниверситета, где ведется мониторинг резонанса Шумана: http://sosrff.tsu.ru/srf.html.
А вот по поводу НЧ колебаний в атмосфере вообще http://www.vlf.it, но правда на буржуйском языке (мозг напрягается:) и резонанса Шумана в частности
http://www.vlf.it/Schumann/schumann.htm.

По В.Полякову:
На сверхдлинных волнах любая реальная антенна – электрически короткая, ее длина значительно меньше l/4. Увеличить мощность, отбираемую антенной из приходящего поля, удается путем интенсификации ее собственного ближнего поля, увеличения его объема. Именно ближнее поле, взаимодействуя с приходящей волной, заставляет поток энергии направляться в провод приемной антенны. Усилить собственное поле малой приемной антенны и довести его до размеров поля нормальной, большой антенны можно несколькими способами:
1. Настроить антенну в резонанс и максимально увеличить добротность антенной цепи. Добротность должна возрастать обратно пропорционально кубу линейных размеров антенны.
2. Возбудить антенну колебаниями собственного гетеродина, синхронного по частоте и синфазного с приходящим сигналом.
3. Добавить в антенну принятые и усиленные колебания, т. е. использовать положительную обратную связь, или регенерацию.
      12 Осталец (2010-04-29, 22:36:45) 0

Про vlf.it все здесь присутствующие знают =))))
Про пункты: 1-3 они верны для случая с токами смещения. В случае стационарного и квазистационарного приближения картина другая. Сейчас точно не могу сказать какой случай с РШ, дело в том, что E компонента РШ перпендикулярна земле, поэтому член edE/dt очень мал (в любом случае он мал на таких частотах) и волна распространяется рядом с поверхностью. Я про то, что за возникновение этой компоненты ответственны токи, индуцированные в земле H-компонентой.

Я резонансом шумана “баловался“ года три назад. Могу выложить фото антенн для приема электрического и магнитного поля. Прием одной компоненты сам по себе не очень интересен. Вот если измерять горизонтальную компоненту H и вертикальную E...
      13 Crowbar (2010-04-30, 00:32:31) 0

(Млять.. растолкйте мне толком, шо за резонанс шумана, с чем его едят и что он дает-то! А то - простой грозопеленгатор постоить не могут, а резонансы мерят... : )))
      14 Starling (2010-04-30, 10:14:48) 0

Crowbar, ООО, давай фотки =) и схемы если есть... думаю, занятся давно уж... =)
      15 comkoder (2010-04-30, 18:56:43) 0

Доброго времени суток!
Crowbar, “давай фотки в студию“, присоединяюсь. По поводу горизонтальной компоненты H: видел в Сети (не помню где именно:() фотографии буржуйских автоматических систем регистрации РШ в Антарктиде, там 2х метровые квадратные магнитные рамки в трех плоскостях. На этой ссылке
http://www.earth-prints.org/bitstream/2122/3670/1/2rossi.pdf
есть блок-схема автоматических систем регистрации.

to Starling
О резонансе, статья
http://www.hese-project.org/hese-uk/en/papers/schlegel_schumann.pdf
Грозоотметчик http://www.techlib.com/electronics/lightning.html, а грозопеленгаторы на глаза не попадались.

to comkoder
Вот ссылка на программу speclab:
http://dl4yhf.ssl7.com/speclab/install_speclab.zip
      16 Осталец (2010-05-01, 18:14:08) 0

Хорошая прога.... есть у меня такая.... А русификатора не найдется?

Кстати... есть такая вешь грозопеленгатор.... Её во время ВОВ войны вроде фины юзали.... Спутников погодных небыло, однако =) Ну так вот... Там хитро соединенные антенны были. они не вращались. Станционарно стояли. Вот они и ориентировались откуда непогода идет. =) вроде доплеровского пеленгатора.... только на КВ диапазоне.
      17 comkoder (2010-05-01, 20:59:04) 0

Доброго времени суток!
Покопал на тему грозопеленгатора и на сайте /meteoclub.ru/нашел:
“Система TOGA представляет собой сеть станций, регистрирующих в ОНЧ-диапазоне (3-30кГц) молниевые разряды и их координаты. Аббревиатура TOGA введена профессором Р.Дауденом (Prof. Richard L Dowden), по инициативе которого эти работы были начаты в Университете Отаго (Австралия), где система получила название Time of Group Arrival (TOGA). В настоящее время эти работы поддержаны Университетом штата Вашингтон, США, который сформировал систему WWLL – World Wide Lightning Local Network, включающую 20 станций регистрации по всему миру, см. http://flash.ess.washington.edu/.
С помощью глобальной сети станций изучается распределение молний на поверхности Земли. С 8 января 2005 года начала работать станция TOGA в ИЗМИРАН (шифр TOGAMOW). Измерения на станции позволяют не только лоцировать молнии, но и получать информацию о свойствах ОНЧ-излучений в различных регионах Земли. http://forecast.izmiran.ru/“.

грозопеленгаторы
http://members.home.nl/fkooiman/lightning/
http://www-user.uni-bremen.de/~ews2/RDF_project.html
      18 Осталец (2010-05-02, 01:04:42) 0

Знаете шо...
Кто-то когда-то сказал, что если человек не может своими словами кратко описать суть явлеиня - значит, он этого явления не понимает.
Разговаривать ссылками - это для флудорастов.
------

По поводу пеленгаторов - существующие сети, увы, не предоставляют детализованной информации с разрешением хотя бы 50 км (по россии).
Ну-ка, найдем грозооактивное место в московской области или соседних? Хрен.

А готовые стационарные комплексы, котоыре сибирцы, например, арзработали - 300 км максимум, и кажется, активные. То есть радар.
Или две строго согласованные станции для пеленга.
Из пушки по воробьям.. если брать простую задачу - поиск молиеакитвных мест : ((((
      19 Starling (2010-05-02, 17:28:40) 0

Можно было-бы использовать для этих целей КВ - пеленгаторы советской системы “Круг“.... Но им всем конец вроде пришел..... =((
      20 comkoder (2010-05-02, 18:34:43) 0

Резонанс шумана: электромагнитная волна с горизонтальной H-поляризацией, имеющая явные пики на частотах 7.8, 14.3, 20.8 Гц... Очень малой амплитуды H~1-4 пкТл, E~ 80-100 мкВ/м (зависит от геологии района). Фотки будут позже (не могу найти предусилители; антенны нашел).
      21 Crowbar (2010-05-02, 19:51:12) 0

Особенность в поляризации?
      22 Starling (2010-05-02, 21:20:43) 0

Да, особенность в том, что она распространяется рядом с поверхностью и существует непрерывно, причем “знает“ свое место в спектре.
      23 Crowbar (2010-05-02, 22:28:50) 0

Хмы.
При такой частоте - как еще она может распространятся, если не огибая поверхность???
Высокие гармоники тоже понятны, чего ж тут такого?
В вторая особенность, как я понимаю, в том, что молнии фигачат эту полярицацию именно на 7,8, а не белым спектром?
      24 Starling (2010-05-03, 14:09:14) 0

Волна может и вертикально падать на таких частотах (вызванная атомсфериками и пр.). А здесь большинство источников- вертикальные диполи (условно).
Чисто статистически 7,8 Гц предсказуемы на основании сезонных данных грозовой активности.
      25 Crowbar (2010-05-03, 15:02:15) 0

Аха, понял.
      26 Starling (2010-05-03, 15:07:37) 0

- 30 м коаксиального кабеля;
не совсем понятно зачем

- согласующее со звуковой картой устройство (трансформатор и L-фильтр).
L-фильтр - L-фильтр до какой частоты режет, до 30 метров кабеля он стоит или после

M-Audio Delta Audiophile 24/96.
У нее все тест драйвы идут от 40 Гц (если у вас есть инфа о ее работе на более низких частотах выложите пожалуйста) не хочу сказать что она не работает на “Наиболее чётко наблюдаются пики на частотах примерно 8, 14, 20, 26, 32 Гц.“, но достоверность вызывает сомнения (некоем случае не в Ваших словах, в в адекватности работы карты)
      27 Phantom (2010-05-08, 00:08:26) 0

А-то! Дим! Все верно, уже несколько карт прощупал этой прогой. Да и не только этой... Муть какая-то до 100 Гц... прет.... =( (По входу карты ничего не подключал, что бы собственый уровень их шума посмотреть.)
      28 comkoder (2010-05-08, 20:13:07) 0

Доброго времени суток!

30 м коаксиального кабеля
Преследовалось две задачи: 1- вынести подальше от здания антенну с усилителем и 2- не хотелось резать 30м кабель:)

L-фильтр - последовательно три катушки 0,14 Гн, 0,7 Гн, 0,7 Гн. Режет плавно от 250 Гц и выше. Эффективен в плане помех от транспорта, а установлен после кабеля и трансформатора.

M-Audio Delta Audiophile 24/96
Из паспорта:“Frequency Response 22Hz - 22kHz, -0,4, -0,4dB“
При подключенном согласующем устройстве SpectraLAB показывает с 3Гц до 47300 Гц практически прямую линию в среднем на -135dB с отдельными пиками на 50 Гц (-115dB), 2300 Гц (-125dB) и 32200 Гц(-125dB). Диапазон от 3 до 100 Гц в среднем на -130dB.
      29 Осталец (2010-05-08, 22:41:03) 0

Преследовалось две задачи: 1- вынести подальше от здания антенну с усилителем и 2- не хотелось резать 30м кабель:)
Второе понятно:), второе вызывает вопрос зачем “вынести подальше от здания антенну“ да антена на такие частоты, должна быть больше здания от которого вы хотите ее отнести на 30 метров.

Из паспорта:“Frequency Response 22Hz - 22kHz, -0,4, -0,4dB“
22Hz - как она себя ведет ниже даже паспорт не говорит, то что с 3Hz идет прямая линия ни о чем не говорит карта + программа может фильтровать шумы как выходящие за приделы допуска, и только при больших всплесках их пропускать. А это явно не то что нужно т.к. принимаемый полезный сигнал должен быть низким (см. антену)
      30 Phantom (2010-05-15, 00:10:09) 0

теоритический вопрос.... а если я намотаю рамку со стороной в 2 метра, метров этак 200 - 300 туда провода уложу? толк будет на ОНЧ?
      31 comkoder (2010-05-17, 23:16:30) 0

В общем случае подойдет. Какое сечение у провода будет?
      32 Crowbar (2010-05-18, 00:20:04) 0

сечение... сечение 0.2 мм2 диаметр 0.5 мм.
      33 comkoder (2010-05-18, 00:59:25) 0

По прикидкам чувствительность (при 300 метрах проволоки) на 10гц, где-то 10мВ/мкТл= 10нВ/пкТл. А вот тепловой шум при таком сечении проволоки и длине будет порядка 1нв/sqrt(f). Не забудь про микрофонный эффект!
      34 Crowbar (2010-05-18, 14:16:48) 0

угу... фонить высоковольтки мне будут мама не горюй.... режектор на 50 Гц полюбому.... Полностью выше по частоте резать не хочу, мне “свистящие атмосферики еще интересны. =)
sqrt(f) - это что за величина?
      35 comkoder (2010-05-18, 15:09:46) 0

Корень квадратный из частоты (ширины диапазон рассматриваемых частот).
      36 Crowbar (2010-05-18, 15:46:05) 0

мммм.... тоесть берем 0 - 30 КГц, получаем ширину спектра в 30000 Гц. Правильно?
      37 comkoder (2010-05-18, 16:37:28) 0

Да, а для подстановки в формулу еще корень квадратный извлеки из 30000.
      38 Crowbar (2010-05-18, 16:52:57) 0

так 173 получается..... так... а дальше что?... не пойму что-то... =(
      39 comkoder (2010-05-18, 17:05:38) 0

Дальше умножай на 1нв- получишь среднеквадратический шум в полосе 30 Кгц.
      40 Crowbar (2010-05-18, 17:44:13) 0

Угу... много... =( 173 нВ... 0.173 мВ а вроде и ничего... =) Спасибо!
      41 comkoder (2010-05-18, 17:59:33) 0

0.173 мкВ =)
      42 Crowbar (2010-05-18, 18:30:05) 0

Да, да! верно =) А эта формула верна на любых частотах?
      43 comkoder (2010-05-18, 18:55:17) 0

Условно говоря она верна вне 1/f участка (зависит от рассматриваемых устройств), т.е. там, где шум белый.
      44 Crowbar (2010-05-18, 19:11:41) 0

окей... понятно... немного.... =)
      45 comkoder (2010-05-18, 20:19:52) 0

Доброго времени суток!
to Comkoder
Буржуины (http://www.vlf.it/inductor/inductor.htm) используют 40-жильный телефонный кабель на рамке D 4метра.
      46 Осталец (2010-05-18, 21:16:20) 0

интересное решение.... =)
      47 comkoder (2010-05-19, 00:13:09) 0

Это решение используют со времен становления электроразведки =)
      48 Crowbar (2010-05-19, 00:46:41) 0

ну, я в смысле что 40 жил потом друг за другом подсоединять. =) Геморно.... не люблю прозванивать провода... Я вот хочу намотать на кольях рамку... В голове все радужно рисуется.... но чую запутаюсь в проводах по самую шею. =))))
      49 comkoder (2010-05-19, 01:11:16) 0

На кольях, которые в землю воткнуты? Не советую так делать. Вертикальная компонента РШ много меньше горизонтальной.
      50 Crowbar (2010-05-19, 02:08:58) 0

не. это только для намотки мега-магнитной антенны. =)
      51 comkoder (2010-05-19, 09:12:28) 0

Купи обруч пластиковый или раму алюминиевую возьми (только не забудь ее заземлить вместе с одним концом катушки).
      52 Crowbar (2010-05-19, 15:06:35) 0

О! Кста, если регистрируем магнитную компаненту, то можем заэкранироваться? И насколько я понимаю, любая рамка по сути магнитная антенна, а диполь (ипроизводные) електрическая?
      53 comkoder (2010-05-19, 15:43:42) 0

Рамка тоже диполь, только магнитный =)
      54 Crowbar (2010-05-19, 16:29:11) 0

угу. =) Ну, я просто с уклоном в радиосвязь. =)
      55 comkoder (2010-05-19, 18:34:04) 0

Вот фотографии как обещал.
Обе антенны (магнитная и электрическая):

Внутренности электрического диполя (под термоусадкой два соосных цилиндра из фольги):

Внутренности катушки индуктивности (длина намотки 80см, провод 0,25мм по-моему):

Катушка индуктивности с торца (под защитным колпаком композитный ферритовый стержень на всю длину тубуса):

      56 Crowbar (2010-06-14, 17:52:33) 0

Доброго времени суток!
to Crowbar
Серьезно выглядит. Внушает. А можно поподробнее о “композитном ферритовом стержне“? Геометрические параметры и магнитная проницаемость.
      57 Осталец (2010-06-14, 22:02:20) 0

Нифигасе ферритик.... А электрическая такая коротенькая?
      58 comkoder (2010-06-14, 23:37:36) 0

Этот стержень заказной. Давно это было: 4 года назад. Сначала отжигались мелкие стержневые ферриты кажись 2000НМ и сечением 2см. Потом под давлением склеивались торцами. Из-за не слишком высокой проницаемости пришлось удлинять катушку, увеличивая количества витков. Строго говоря в конструкции присутствуют некоторые ошибки- в частности неправильное соотношение длины стержня к длине намотки. Тем не менее результаты работы неплохие получились. Предусилитель внешний- его я так и не нашел, наверное на даче валяется. Но состоит он из трансимпедансного усилителя с коррекцией и дифференциальной секции; соответственно питание биполярные, аналоговый выход дифференциальный, сбалансированный.
2 comkoder да такая, но этого достаточно.
      59 Crowbar (2010-06-15, 00:31:36) 0

Два цилиндра из фольги по метру, как диполь подключить и будет работать?
      60 comkoder (2010-06-15, 00:56:28) 0

Если совсем на скорую руку- то да. Я про это с 8 поста писал. Однако для нормального усиления на низких частотах придется использовать шунтирующие на общий провод резисторы(они и так нужны) высокого сопротивления > 10мОм, и если нет желания использовать емкостные шапки (а у меня его не было )) ), то придется искусственно увеличить емкость антенны внесением конденсатора.
      61 Crowbar (2010-06-15, 13:02:49) 0

Кроу, слушай - хоть покрась их для красоты : )))
Или еще вариант - возьми толстую усадку, см 10 в диаметре - и усади снаружи : )))))
С черной или цветной вид будет - шик-блеск : ))

----
А если ее кусочками одевать, кольцами - то в промежутке можно пластиком прозрачным закрыть, а под ним ТТХ. ну или еще что намутить : ))
      62 Starling (2010-06-16, 12:40:07) 0

Такая мысля была (по поводу термоусадки), я даже хотел отдельные заглушки вытачивать, но потом решил использовать бюджетный вариант =))). В любом случае я буду новый индукционный магнитометр делать правда не раньше чем через год. Этот уже морально устарел :)
      63 Crowbar (2010-06-16, 13:02:46) 0

берем медный стержень в качестве штыревой антенны наматываем на нее катушку индуктивности предварительно изолировав сам штырь. далее наматываем на тот же стержень фольгу опять же изолировав его получаем чтото вроде конденсатора. соединяем одну обкладку конденсатора “фольгу“ с началом катушки, а другую “штырь“ с концом и заземляем. ВОПРОС: сечение провода катушки, число их витков и как правильно поступить с конденсатором?
      64 дима (2010-08-27, 20:28:11) 0

Кробар сейчас год в сложных отношениях с интернетом. Отвечать долго будет.

Кстати, делая такую хрень, не забывайте, сколько народу поубивало простыми лейденскими банками.
А здесь то же самое, да еще с зарядом от атмосферного электричества...
Ну, типа ТБ надо соблюдать : ))))))))))
      65 Starling (2010-08-28, 11:46:28) 0

Доброго времени суток!
to Дима
В итоге получим колебательный контур с низкой добротностью.
Медь - диамагнетик, индуктивность катушки с медным сердечником будет примерно равна индуктивности обмотки в воздухе, поэтому для получения большой индуктивности витков потребуется очень много. Следовательно и толщина обмотки будет значительной. Обкладки конденсатора получатся на значительном растоянии друг от друга, что приведет к уменьшению емкости. Плюс к этому: распределенная емкость витков катушки между собой и по отношению витков к обкладкам - трудно прогнозируемо.

А с другой стороны, если эту конструкцию заземлить, получится оригинальный громоотвод :)))
      66 Осталец (2010-08-28, 13:43:47) 0

ок я изначально думал подключить конденсатор параллельно катушке но потом решил ведь антенна будет получать свой заряд и почему бы не снимать его как с конденсатора. я согласен емкость будет мала, а что если последовательно к нему подключить еще и заводской конденсатор это первое, во вторых дабы повысить индуктивность “штырь-антенну“ загнуть спиралью на месте установки катушки и воткнуть сердечник.хочу получить чтото вроде траксформатора тесла только в обратную.
      67 дима (2010-08-28, 20:00:41) 0

Так задача стоит использовать атмосферное электричество, или все-таки фиксация резонанса Шумана?

Если “последовательно к нему подключить еще и заводской конденсатор“, то емкость отнюдь не увеличится (зато увеличится напряжение пробоя).

Трансформатор (катушка) Тесла суть р е з о н а н с н ы й трансформатор и в обратку может работать только на своей резонансной частоте. Энергию он может передавать (и принимать) только в паре с таким же (настроенном на ту же частоту).

Если ““штырь-антенну“ загнуть спиралью“, то при малом количестве витков (1-2) получится антенна круговой поляризации, а при большом количестве о резонансе вообще можно забыть т.к. вся антенна будет состоять из большого числа контуров (каждый со своим слабеньким резонансом). Результирующий будет очень широкий и накачать его энергией сможет наверно только удар молнии в соседнее дерево.
      68 Осталец (2010-08-29, 00:39:09) 0

да использовать атмосферное электричество. я изначально и ставил вопрос как сделать катушку чтобы натроиться на резонанс шумана (число витков и сечение)
      69 дима (2010-08-29, 08:09:41) 0

Я в Инете спустя два месяца =)Вообще они подбираются исходя из пересчета индукции полезного сигнала в единицы пкТл в с/ш всего измерительного тракта, чтобы можно было этот сигнал зафиксировать. Число витков и сечение зависят от многих факторов:
1) Катушка без сердечника или с ним (тогда какой материал сердечника)
2) Геометрическая форма укладки и габариты сердечника если используется (плоская катушка, или удлиненная, радиус намотка, длина, высота и т.п.)
3) Характеристики измерительной системы

Я бы советовал не заморачиваться и сделать катушку без сердечника, но с большой площадью сечения. Это намного проще из минусов- габариты. Навскидку, используя стандартный опер заводского стандарта типа OP27, OPA27, хватит менее 100 витков провода сечения 0.5-0.8 мм на велосипедном колесе.
      70 Crowbar (2010-08-29, 11:22:53) 0

вот вот чем дольше я рыскал в инете как ее расчитать тем больше переставал понимать, теперь не знаю с чего начать подскажите значит имеем такие данные частота волны 7,5Гц напряженность магнитного поля у поверхности земли 130 В/м отсюда имеем что напряжение И=Е*h где h высота “штыря“ это из интернета позже если найду дам ссылку, значит И=130*2=260В
емкостное сопротивление Xc=U__Ic как расчитать емкостной ток?
получив Xc принимаем Xc=XL так как Xобщее=XL-Xc=0 ,а 0 нам необходим понятно почему. получаем индуктивность L=XL__2пf,а из формулы L=mm0nns__l
определим габариты катушки вот только сечение провода опять загвоздка от остальных формул типа форм укладки и т.д. вообще голова кругом
      71 дима (2010-08-29, 23:29:38) 0

http://www.toster.ru/454 а это интерестно
      72 дима (2010-08-30, 00:11:40) 0

Доброго времени суток!
to Дима

“использовать атмосферное электричество. я изначально и ставил вопрос как сделать катушку чтобы натроиться на резонанс шумана“

Под атмосферным электричеством обычно понимают статическое электрическое поле относительно земли, а под резонансом Шумана - явление образования стоячих электромагнитных волн низких и сверхнизких частот.

Напряженность магнитного поля измеряется в СИ в А/м, а в В/м измеряется напряженность электрического поля. 130-150 В/м - это напряженность электрического поля у поверхности земли, а не магнитного.
      73 Осталец (2010-08-30, 00:16:23) 0

спасибо за поправку об этом я почемуто не подумал. ухватился за мысль как фанат не видя простых вещей
      74 дима (2010-08-30, 15:56:58) 0

подскажите как собрать попроще источник питания на 30-40кВ
      75 дима (2010-09-15, 23:02:21) 0

Доброго времени суток!
Попроще - это кошка и эбонитовая палочка ;)
А все остальное подбирается исходя из задачи: мощность, выходное напряжение постоянное (переменное), работа импульсная (постоянная), питание от сети 220 (аккумулятора, генератора).
      76 Осталец (2010-09-16, 22:18:51) 0

Интересно, в диапазоне 14-144 МГц, могут быть волны Шумана?
И какая у них будет мощность?
      77 Серый (2011-05-27, 01:04:53) 0

Стоячие волны разных частот( например 8 и 32 Гц ) между собой взаимодействуют?
      78 Серый (2011-05-27, 11:48:47) 0

Частота резонанса Шумана — 7,83 Гц. Наиболее чётко наблюдаются пики на частотах примерно 8, 14, 20, 26, 32 Гц. На КВ - УКВ диапазоне 14-144 МГц их нет.

Стоячие волны разных частот (например 8 и 32 Гц) могут взаимодействовать путем интерференции, как и любые другие частоты.
      79 Осталец (2011-05-28, 18:26:35) 0

Я забыл, что УКВ от ионосферы не отражается.
А на КВ, никто стоячих волн не наблюдал? С длиной волны 10 м, 20м. Возможно на уровне шумов.
      80 Серый (2011-05-28, 22:13:13) 0

Стоячая волна возникает при отражениях от преград и неоднородностей в результате наложения отражённой волны на падающую. Поэтому вокруг любого КВ передатчика они есть.
      81 Осталец (2011-05-29, 00:09:45) 0

Я про то, что КВ волны отражаются от ионосферы. Молнии излучают в широком диапазоне.
Но из за интерференции, непонятно что будет наблюдаться. А может наоборот из за неё так получается.
Пытаюсь понять сеть Хартмана и ей подобные.
      82 Серый (2011-05-29, 01:31:32) 0

Сеть Хартмана не связана с электрической активностью атмосферы. Сеть ориентирована по сторонам света. А для атмосферной электрической активности характерно три основных центра активности - мировые центры гроз - Центральная Африка (4000-5000 разрядов на 100 кв. км в год), Южная и Центральная Америка (3000-3500 разрядов) и Юго-Восточная Азия (5000-5500 разрядов).
      83 Осталец (2011-05-29, 13:59:36) 0

>А для атмосферной электрической активности характерно три основных центра активности - мировые центры гроз - Центральная Африка (4000-5000 разрядов на 100 кв. км в год), Южная и Центральная Америка (3000-3500 разрядов) и Юго-Восточная Азия (5000-5500 разрядов).

Это же им не мешает быть резонансом Шумана.
Я на компе составил прогу, интерференция волн Шумана, похожа на сеть Карри.
Правда не во всём. И частоты не те.
      84 Серый (2011-05-30, 01:11:25) 0

Если частоты не те, то это уже не резонанс Шумана.
      85 Осталец (2011-06-01, 23:19:24) 0

Не те частоты для сети Карри ... хотя, у тут вспомнил ...
Везде ( про распространение радиоволн ) и в третьем посте этой темы, написано, что волны отражаются от земли. Но ...
Одно время радиолюбители ловили подземные радиоволны.
Делали хорошее заземление и использовали его в качестве антенны.
Ещё лучше если был глубокий колодец. Кидали в воду провод и подключали к приёмнику.

Или антенна на Аляске для связи с подлодками.
Или вот в Беларусии
http://crazy.werd.ru/2007/08/07abroshennaja_voennaja_baza_v_respublike_belarus.html

Значит волны отражаются где-то ниже поверхности земли. А почва кроме сопротивления обладает диэлектрическими свойствами. И длина волны в ней будет меньше. А ещё преломление на поверхности. И пьезоэффект на кристаллических структурах.

А какие средние и максимальные значения напряжённости полей ( резонанса Шумана) были зафиксированы?
      86 Серый (2011-06-02, 01:50:35) 0

Граница между шумановскими резонансами и геомагнитными пульсациями приходится на полосу частот 3-5 Гц.

Амплитуды шумановских резонансов невелики и составляют в средних широтах единицы пикотесла, а в низких могут увеличиваться до первых десятков пикатесла. Электромагнитная энергия шумановских резонансов связана главным образом с излучением вертикальных грозовых разрядов (разряды облако-земля и внутриоблачные разряды).

Наблюдения выявили наличие регулярных суточных (около 5% относительно средних значений) вариаций резонансных частот, амплитуд и добротности. Одной из причин этих вариаций является зависимость формы спектра от углового расстояния между приемником и источником. Так, например, для угла 90град. в спектре подавляются нечетные моды. Реальный резонатор Земля-ионосфера возбуждается не одним источником, а множеством грозовых разрядов, пространственное расположение которых меняется в течение суток. Суточные вариации расстояния источник-приемник приводят к регулярным изменениям спектров резонансных колебаний.
      87 Осталец (2011-06-02, 20:38:19) 0

Спасибо.
Ещё такая идея антенны.
Сделать два заземляющих контура, на приличном расстоянии.
Потом один подсоединить к заземлению а другой к антенне приёмника.
      88 Серый (2011-06-03, 00:49:11) 0

“два заземляющих контура, на приличном расстоянии“
Одним из наземных геофизических методов геологоразведки является электроразведка. В электроразведке измеряются два типа электрических полей: естественное поле, всегда существующее между двумя электродами, помещенными в породе, и искусственное поле, вызванное прохождением генерируемого электрического тока через породу. Потенциал естественного поля и удельное электрическое сопротивление породы в искусственном поле обычно измеряют одним прибором. Сначала измеряется естественный потенциал, затем — сопротивление. Общее правило таково, что чем больше расстояние между электродами, тем с большей глубиной породы можно работать. Нижняя граница примерно 450 метров глубины. Существует несколько типов расположения электродов при электроразведке. Наиболее распространены установки Веннера и Шлюмберже.
      89 Осталец (2011-06-04, 22:45:06) 0

>Резонансом Шумана называется явление образования стоячих электромагнитных волн низких и сверхнизких частот

А кто нибудь пробовал найти на карте расположение узлов этих стоячих волн?
      90 Серый (2011-10-20, 19:41:49) 0

Чтобы “найти на карте расположение узлов этих стоячих волн“ нужно иметь крайне локализованные источники, которые будут давать четкую интерференцию. Источниками же являются мировые очаги гроз: центральная Африка, Южная Америка, Индонезия, Индия. Пространства которых измеряются тысячами кв.км. Следовательно и интерференционная картинка у них чрезвычайно размытая.
      91 Осталец (2011-10-21, 21:52:46) 0

>Да и кстати, длинна волны - почти окружность Земли. =)
Я взял 7,8 Гц. Получилось 38 076 км. Видимо это и есть окружность земли с учётом, что скорость света в воздухе ниже чем в вакууме.

>нужно иметь крайне локализованные источники
На частоте 31,7 длина волны 9369 км. Думаю плюс минус сотня километров роли не сыграет. Особенно на более низких частотах.

>Источниками же являются мировые очаги гроз: центральная Африка, Южная Америка, Индонезия, Индия
Интересно. Они расположены примерно на магнитном экваторе Земли.
Совпадение? Или по другим районам данных меньше?
      92 Серый (2011-10-23, 00:13:12) 0

Насчёт Индонезии, я ошибся. Она не совпадает с магнитным экватором.

Кто нибудь пробовал частотами Шумана модулировать например 1кГц сигнал?

>Кроме того, атмосферики возникают при ударе солнечного ветра во время вспышки на Солнце о магнитосферу Земли.

А что при этом происходит с ионосферой?
Могут колебания ионосферы приводить в возникновению радиоволн в общем и резонансу Шумана в частности?
Может резонанс Шумана приводить к колебаниям ионосферы?
      93 Серый (2011-10-30, 17:45:36) 0

По отношению к частотам Шумана, молния будет являться электрически короткой антенной.
А земля и туча, емкостными шапками.
Видимо поэтому молния сначала бьёт в землю, а потом обратно в тучу.
      94 Серый (2011-11-02, 00:19:20) 0

>Могут колебания ионосферы приводить в возникновению радиоволн в общем и резонансу Шумана в частности?

http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/153483/Электрическое поле Земли
      95 Серый (2012-02-17, 16:01:16) 0

Ответить:

Подпись:

Если вы Гость, то введите данный код подтверждения:

открыть новую тему

--Техническая Группа Исследований и Разработок ТЕГИР