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ラジオ・コントロール【2】
JA5ORM 1991,05
  さて、水の上を自力で、かつ高速に走り去った電磁波でしたので、彼は音波の様に
分子の媒介を必要としません。真空中でも伝搬できます。
以前学習した振動(周波数)を思い出してください。ある導線に電流の変化を起こせば、
それに相応する電場と磁場が周囲の空間にすぐに生じます。
電磁波として変化する「場」を空中に放出し去るためには、導線中の電流変化を非常に
速くし、出来る電場や磁場を振り切る時初めて電波が発射される。
発射された電磁波は四方八方へと広がってゆくので、そのエネルギーは距離の二乗に
反比例して減少して行きます。これより後は 受信側の技術で減少分を補います。
 ところで、電磁波の伝搬速度はどこでも30万Kmではありません。
真空中や空気中では ほぼそうですが、媒質によっては変わります。
伝搬速度の式は、真空中では

Vo=1/√(εo・μo)〔m/s〕  εo=真空の誘電率(8.85×10-12 F/m)
                            μo=真空の透磁率(4π×10-7 H/m)
で計算します。

 では水の中ならどうなるでしょうか。文献などでは、比誘電率及び比透磁率で
書いてありますので、比誘電率をε、誘電率をεとすると

 ε=ε/εo    同様に μ=μ/μo  より 
       ε=εoε μ=μoμ  と変形してから計算します。
 水中での速度をvとすると
   v=1/√(ε・μ)  =1/√(εoε・μoμ)

  ここで水の比誘電率を80、比透磁率を1とすると、上式は
   v=1/√(80・εo・μo)=1/√80・1/√(εo・μo)
となります。
すなわち真空中の速度の、およそ9分の1になってしまうのです。

 それでは真空中から水中に垂直に入射する電磁波の場合は どうかを計算すると、
(計算式は省略)反射能=0.64  透過能=0.36  となり入射波のおよそ1/3しか
水中に入り込めません。また水中では水の導電性も手伝って水中深くまで電波は
入り込めません。
  一見万能かと思った電磁波ですが、電磁波がその力を遺憾なく発揮できるのは、
どうやら真空中すなわち宇宙空間や大気中においてこそなのだという事のようです。

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