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Elektromagnetische Wellen

Was sind eigentlich elektromagnetische Wellen? Wie entstehen Sie?

Ich will versuchen, es hier kurz darzustellen, ohne allzu theoretisch zu werden. Allerdings muss man die Grundlagen verstehen, damit man verstehen kann, wie Wellen entstehen und von einer Antenne abgestrahlt werden können.

Der Begriff "Elektromagnetisch" beinhaltet die Begriffe "Elektrisch" und "Magnetisch". Wie das zusammen hängt, versuche ich hier kurz zu erläutern.

Eine Info noch vorab: "Elektrische Ladung" bedeutet Elektronen. Elektronen sind die Ladungsträger und "bewegte Ladungen" sind fließende Elektronen zwischen Punkten erhöhter Ladungsdichte und Punkten niedriger Ladungsdichte; also ein elektrischer Strom.

Elektrische Felder (E-Feld)
Elektrische Felder entstehen zwischen Punkten unterschiedlicher Ladungsdichte (Ladungsdichte = Spannung). Das ist wichtig zu wissen. Eine Spannungsdifferenz entsteht nicht immer nur zwischen zwei Punkten. Das können durchaus auch mehrere sein, soll aber hier nicht vertieft werden.

Ein statisches elektrisches Feld ist ein Kraftfeld um eine ruhende elektrische Ladung. Bei einer Gleichspannung entsteht ein statisches (unbewegtes) Feld zwischen Plus- und Minuspol.

Die Kraftlinien nehmen den kürzesten möglichen Verlauf zwischen den Polen.

Die im elektrischen Feld aufgebaute Energie fließt beim Abschalten der Spannung in die Pole zurück.

Die Stärke des elektrischen Feldes wird in V/m angegeben.

Magnetische Felder (H-Feld)
Magnetische Felder werden hervorgerufen durch bewegte elektrische Ladungen (durch elektrischen Strom) und können daher nur in Verbindung mit einem elektrischen Feld auftreten. Auch das ist wichtig zu wissen. Magnetische Felder werden durch den Stromfluss erzeugt. Da diesem eine elektrische Spannung zugrunde liegen muss, gibt es hier ebenfalls auch in jedem Fall ein elektrisches Feld.

Das magnetische Feld bildet sich konzentrisch um den stromdurchflossenen Leiter und nimmt mit der Entfernung zum erzeugenden Strom ab.

Beim Abschalten des Stromes kehrt die im magnetischen Feld aufgebaute Energie wieder in den Leiter zurück. (Selbstinduktion).

Die Stärke des magnetischen Feldes wird in A/m angegeben.

Felder / Wellen
Zeitlich veränderliche (bewegte) elektrische Ladungen erzeugen immer beide Feldformen und man spricht dann von elektromagnetischen Feldern.

Diese Felder sind im Gleichstrom- und Niederfrequenzbereich (bis ca. 30 KHz) leitungsgeführt, sie befinden sich nur in unmittelbarer Nähe des Leiters / Gerätes.

Im Hochfrequenzbereich sind diese Felder nicht mehr nur leitungsgeführt, sondern werden in den Raum abgestrahlt. Jetzt spricht man von elektromagnetischen Wellen.

 

Felder