エネルギー研究所ー新たなエネルギーとは

電磁波の周波数と波長

電磁波の周波数と波長

放送・通信に使われる電磁波

電界と磁界が作る電磁波は通信手段にも使われます。

そこで今回は、電波の発生と電子派の周波数と波長について解説していきます。

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電波の発生

電波とは、電界と磁界が交互に発生しながら空間を伝わることです。

電波は電磁波のひとつです。

電磁波のうち、周波数が3THz以下のものを電波と呼んでいます。

光としての性質を備える電磁波のうち最も周波数の低いものを赤外線と呼ぶが、それよりも周波数が低いものを電波といいます。

平行に並べた金属板2枚に銅線をつないで交流電流を流すと、プラス極とマイナス極が定期的に入れ替わるので、コンデンサと同じように電流が流れているように見えます。

この仮想的な電流を変位電流といいます。

2枚の金属板は離れていますが、それぞれプラス電荷とマイナス電荷が存在するため、クローン力によって電界が発生します。

電流の向きが変わると電界の向きも変わるので、この電界は磁界を発生させます。

さらに、発生した磁界は新たな電界を発生させます。

電磁波は、これを繰りかえし、空間を伝わるのです。

 

 

電磁波の周波数と波長

電磁波には、電波のほかに紫外線や赤外線、X線などがあり、周波数によって分けられます。

電磁波も交流と同じように波線を描きます。

周波数とは、1秒間に繰り返される波のサイクルの回数です。

送電線などに流れる電流は、1秒間に60回「+」と「-」が入れ替わります。

1秒間に60回の波ができることになります。

周波数の単位には「Hz(ヘルツ)」を使います。

1秒間に1サイクルあれば1Hz、50サイクルあれば50Hz です。

波長は、電磁波が1サイクルしたときに進む距離のことです。

電波の伝播する速度(位相速度)は約30万km/s(=約300Mm/s)のため、周波数 f [MHz] に対する波長 λ [m] は、次のようにして求められます。

 

 

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波長の種類

・超短波(30~300mHz、波長10~1m)
・極超短波(0.3~30GHz、波長1~0.1m)
エネルギー量が高いため宇宙空間まで飛んでいきます。
FMラジオ放送、TV放送、携帯電話、レーダー、各種無線通信などに使われます。

・長波(30~300KHz、波長10~1km)
電離層・D層とE層で反射します。
船舶航空機用ビーコンに使われます。

・中波(0.3~3MHz、波長1~0.1km)
電離層・D層で吸収されるため、遠くまでは届かない。
夜間D層が消えるとE層で反射します。
AMラジオ放送、アマチュア無線などに使われます。

・短波(3~30MHz、波長100~10m)
電離層・F層と地表とを反射して遠くまで伝わります。
国際短波放送、船舶航空無線、アマチュア無線に使われます。

 

まとめ

 

電波の発生と電子派の周波数と波長について見てきましたが、いかがでしたか。

人類が抱えているエネルギー問題、

現在の暮らしを見つめなおして、

未来の暮らしを考えてみましょう。

それでは、最後まで読んでくださって

どうもありがとうございました!^^

よろしければシェアやコメント等

してくださると幸いです◎




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