Задавались ли вы когда-нибудь мыслью: «А что будет, если шатать электроны!?» Согласен, не самая банальная мысль... :-D, И приходит таковая далеко не в каждый понедельник и даже, прошу прощения, не во вторник!
Тем не менее, если подумать, то из этого можно извлечь много пользы, и, мало того, создать устройство, которого, похоже, до этого не было!
Мысль о таком устройстве мне пришла тут на днях совершенно случайно, когда я размышлял о другом устройстве из области высокой физики — лазере на свободных электронах, использующем «ондулятор» — систему отклонения электронного луча.
В результате размышлений меня тут осенило, что на базе этого принципа можно кардинально упростить радиопередатчики!
Зачем это нужно: обычно, насколько мне известно, область радиопередачи является своеобразным «чёрным ящиком», куда многие боятся заходить из-за неминуемых сложностей — как самих процессов, так и (в большей степени) необходимости относительно сложных устройств, чтобы манипулировать радиопередачей: антенны, передатчики, приёмники и сложные компоненты в них…
Таким образом, любой, кто хотел бы экспериментировать в области радиодела, сталкивается с невероятным ворохом проблем (при желании построить такую систему самостоятельно, без покупных готовых узлов) — ввиду чего, вынужденно, ограничивается только покупкой какого-либо очередного приёмопередающего узла и «топтанием на пороге» этого вопроса…
А теперь представим, что этот вопрос можно было бы просто кардинально упростить, сведя его фактически к вопросу написания кода для генерации нужной частоты?! О_о
А само устройство для передачи/приёма стало бы настолько банальным по конструкции, что могло бы быть собрано любым самодельщиком, даже начального уровня?!
Какие плюсы это даёт: открывает путь к радиопередаче на разных частотах энтузиастам любого уровня, предоставляя им простой и наглядный инструмент с очень низким порогом входа в тему!
Итак, посмотрим, о чём тут речь…
До начала рассказа хотел бы сказать, что я не ставил себе целью абсолютно корректно и на уровне учебника описать наблюдаемые процессы, и, в большей степени, описал их так, как понимаю их я сам.
Таким образом, если у вас будет желание где-то в чём-то меня поправить, то я буду только рад, так как это улучшит общее понимание достаточно сложных процессов, о которых мы будем говорить…
Насколько известно, имеется достаточно широкий электромагнитный диапазон длин волн (и их частот, соответственно), где ряд из них мы можем наблюдать своими глазами (видимый спектр), а ряд из них — не можем (например, рентгеновское излучение) — что, впрочем, не делает последние некоей «загадочной сущностью» — это всё те же самые электромагнитные колебания, только с длиной волны, на непосредственное наблюдение которой наше зрение не предназначено (что не исключает возможности их наблюдения с помощью специальных технических средств).
Длина волны и частота — величины взаимосвязанные: чем более коротка длина волны, тем выше и частота (как, впрочем, верно и обратное) — и для лучшего понимания этого можно посмотреть на картинку ниже и умозрительно порастягивать/посплющивать синусоиду по горизонтальной оси X: в первом случае, частота колебаний на единицу времени будет уменьшаться, а во втором случае, соответственно, расти:
Длина волны непосредственно связана с энергией: в общем случае можно сказать, что чем более коротка длина волны, тем большей энергетикой она обладает: скажем, если мы возьмём, например, инфракрасное излучение с длиной волны в 10 мкм и сравним его с рентгеновским излучением с длиной волны в 0,1 нм — то, даже не вдаваясь в сложные рассуждения с расчётами и зная на практике влияние рентгеновского излучения, легко увидеть этот закон — так как рентгеновское излучение повреждает, например, ткани организма, а инфракрасное излучение только несколько нагревает — разумеется, мы здесь говорим о «разрушительном воздействии» только одного фотона: инфракрасного и рентгеновского соответственно, а не о количестве таких фотонов, так как иначе можно было бы возразить, что «ну как же, вообще-то, на инфракрасном излучении мы еду готовим!…» :-)
Таким образом, я бы тут даже утрированно сказал (опять же, не вдаваясь в подробности, так как это не нужно для нашего рассмотрения), что чем большая энергетика «вкачана» в создание электромагнитного излучения (способом и методами, чтобы получить изменяющуюся от величины приложенной энергии частоту) — тем большую частоту можно получить.
Я бы даже это сравнил с автомобилями, едущими на скорости в 20 км/ч и 100 км/ч — при соударении последнего с неподвижной преградой последствия, очевидно, будут существенно более внушительными, так как, изначально, в создание разгона (т. е. «частоты» в нашем случае) была вкачана разная энергия.
Что ещё из интересного нам надо знать, чтобы в полной мере постараться осознать сказанное далее: насколько известно, электрический ток не является «движением электронов» в полной мере внутри проводника — а, скорее, является «передачей волны толчков — от соседа к соседу»: например, если мы посмотрим хотя бы даже вот здесь, то узнаем, что сила тока в 1А на 1 мм² вызывает движение электронов (называется «дрейф электронов») со всего лишь ничтожной скоростью в 1 мм/сек, тогда как скорость распространения «волны толчков», да, весьма велика и приближается к скорости света.
Итак, после рассмотрения основных фактов, посмотрим ближе на аппаратную часть…
Некоторое время назад мы рассматривали довольно удивительную вещь — «лазер на свободных электронах», картинку которого стоит привести даже здесь:
И именно размышление над этим устройством меня и подтолкнуло ко всем дальнейшим идеям!
Вкратце о том, что изображено на картинке выше: учёные обнаружили, что если частицу, обладающую зарядом и летящую на скоростях, близких к скорости света, начать «шатать» из стороны в сторону — то она начнёт испускать электромагнитное излучение — и, в зависимости от того, с какой частотой её «шатать» — можно получить излучение разных длин волн!
Как можно видеть на картинке, в этом конкретном случае учёные использовали вакуумированный канал, внутри которого пустили поток электронов, который искусственно стали «шатать» с помощью электромагнитов, установленных вдоль канала.
Таким образом, на выходе получили лазер удивительного свойства: в отличие от обычных лазерных установок, в нём совершенно нет никакого источника света — а свет (то есть электромагнитные колебания) излучают электроны, раскачивающиеся в полёте!
Таким образом, произвольно изменяя количество электромагнитов на пути потока электронов для раскачивания их с разной частотой — можно получить электромагнитное излучение разных длин волн! О_о
Хотите ультрафиолетовый лазер? Пожалуйста! Хотите инфракрасный лазер? Запросто!... И причём, без какого-либо источника света!
Размышляя над этим устройством, меня всё никак не отпускала идея, что да, это всё, конечно, интересно, но слишком сложным получается аппарат!
И было бы хорошо, если бы сделать его максимально простым — так как одно только вакуумирование канала чего стоит по сложности…
И тут меня осенило: ионизация — вот что нас спасёт! :-)
— Есть довольно известный школьный эксперимент, где берут и заряжают лейденскую банку, после чего подключают её к электрометру, предварительно отведя от банки два провода-отвода и расположив их на небольшом расстоянии. Электрометр получает заряд от лейденской банки, его стрелка отклоняется от вертикали.
Теперь, если между отводами внести обычную зажжённую свечу, то стрелка электрометра начинает постепенно опускаться — таким образом, этот эксперимент показывает, что обычное пламя свечи является своего рода ионизированной низкотемпературной плазмой, пропускающей электрический ток.
Ионизация подразумевает, что в пламени содержится некоторое количество свободных электронов, которыми можно манипулировать!
А теперь представим, что вокруг пламени мы устанавливаем катушку, через которую импульсно пропускаем электрический ток — в итоге электромагнитное поле в центре катушки будет воздействовать на пламя, периодически образуя как бы зоны сжатия (в момент включения тока) и разрежения (в момент выключения тока) в среде свободных электронов:
Другими словами, таким немудрящим образом мы получаем электромагнитное «шатание» (или «модуляцию») электронов в пламени свечи, что будет являться чем? Верно — источником электромагнитного излучения, например, радиоволн!
Таким образом, в теории, можно создать очень интересный и наглядный радиоизлучатель, где излучать радиоволны будет само пламя свечи!
На мой взгляд, это был бы очень интересный эксперимент, например, школьного толка!
Причём, помимо собственно излучения радиоволн, эта штука и в процессе должна выглядеть ещё довольно красиво: своего рода, это будет как звуковая «труба Рубенса» — только для радиоволн: как показано в видео ниже, такая труба в оригинале позволяет наглядно наблюдать форму и местоположение звуковых волн, в то время как, в нашем случае, наверняка, можно будет наглядно видеть, как пламя сжимается и расширяется в такт модулирующему электромагнитному полю катушки:
Тем не менее, если даже это и хорошо в наглядных целях, то использование пламени в практических целях — не совсем удобно!
И, размышляя над всем этим, с учётом вышесказанного насчёт природы электрического тока (что это распространение волны колебаний в проводнике) — меня тут осенило во второй раз: да это ж… КНУТ ПАСТУХА!!! О_о
А именно: абсолютно так же, как пастух взмахивает твёрдой рукояткой, удерживаемой в руке, после чего по гибкой части кнута распространяется быстро бегущая волна — точно так же мы можем дать с одного конца проводника некий «толчок» с помощью электрогенератора или любого иного способа, что запустит по проводу точно такую же волну:
А как нам дать такой толчок по проводнику? Да точно таким же способом, как мы видели на примере выше с модулированием пламени: надеть на конец провода катушку!!!
И тогда мы получаем поразительно простое устройство: никаких колебательных контуров из конденсатора и катушки индуктивности — соответственно, не нужно заниматься их подбором, что многократно упрощает конструкцию!
То есть:
Отрезаем кусок медного провода нужной длины на ту частоту (т. е. длину волны), на которой мы хотели бы передавать.
Надеваем на конец провода накачивающую катушку, которая будет импульсно создавать электромагнитное поле, «толкающее» электроны внутри медного провода и, соответственно, запускающее по нему волну.
Катушку запитываем от мощного источника тока, через транзистор в режиме ключа.
В качестве генератора (управляющего транзистором) используем любой микроконтроллер, например, Arduino, ESP32!
В итоге получаем своеобразный электромагнитный «кнут», который выглядеть будет примерно как-то так:
По большому счёту, на этом всё! :-)
В качестве забавного замечания: а ведь, катушка в этой конструкции — суть не что иное, как ондулятор, как в рассматривавшемся в начале статьи лазере на свободных электронах, а провод, на который надета катушка — твердотельная среда для раскачки электронов! ;-)
Итого, несмотря на банальный вид, это как бы проникновение высокой физики — в реальную жизнь! ;-)
Как мы видим на картинке выше, для достижения резонанса с целью более высокой эффективности передачи, на медный провод дополнительно можно надеть маленькую катушечку с диодом для выпрямления переменного тока (так как волновые колебания будут порождать переменный ток, а нам нужно на пин микроконтроллера подавать положительную полярность), откуда далее через мощный резистор (а может, даже понижающую какую-то систему типа делителя напряжения) подключить к аналоговому пину микроконтроллера — таким образом можно производить автоматический анализ и подстройку под резонанс с целью достичь наибольшей амплитуды волны, то есть наибольшего показателя аналогового сигнала! О_о
Кроме этого, наверное, на катушку надо будет поставить диод (как я это понимаю), так как, в моменты выключения питания, катушка будет являться генератором реактивного электрического тока, что, возможно, может иметь не слишком хорошие последствия для транзистора (проще говоря, может сжечь его).
То есть в сухом остатке что мы получаем: максимально простая система, состоящая, грубо говоря, из трёх деталей (не считая простецкий обвес): кусок медного провода, катушка, микроконтроллер!
И эта система (в теории) позволяет генерировать широкий диапазон электромагнитного излучения, например, той же самой радиочастоты:
Прикинули, на какой частоте хотим передавать.
Прикинули, с какой скоростью микроконтроллер может выдавать импульсы (какую, другими словами, частоту следования импульсов тянет физически).
Отрезали кусок медного провода нужной длины, предварительно вычислив по формуле для данной частоты, какой длины кусок провода должен быть.
Написали простой код.
Накачиваем катушку импульсами ШИМ-сигнала.
Профит! :-)
Скорее всего, придётся поставить ещё какой-то фильтр перед катушкой, чтобы не генерить широкополосный радиошум, т. к. есть подозрения, что прямоугольный сигнал микроконтроллера даст много гармоник.
Беглый поиск по интернету показал (могу ошибаться), что, похоже, ничего подобного не существует (с наличием всех признаков):
Отсутствие классического колебательного контура.
Программная подстройка частоты, в том числе автоматическая, на резонанс.
Индукционная накачка антенны.
Таким образом, это устройство, на мой взгляд, сильно роняет порог входа в радиодело (хотя бы, если и не для чего-то серьёзного, то для хобби-уровня), фактически сводя занятие радиопередачей — к подбору нужного куска провода и программированию, на корню убирая все трудности по созданию передающих и приёмных схем — как минимум, для экспериментов на досуге!
В частности, на мой взгляд, это могло бы быть хорошим учебным пособием, например, для тех же школьников, чтобы наглядно видеть, как можно генерировать радиопередачу на разных частотах, одновременно удобно наблюдая всё на экране и используя для этого практически исключительно программный код, что было бы, на мой взгляд, весьма наглядным способом для освоения очень привлекательной сферы радиодела без погружения в сложные радиодетали и схемы!
Как я уже выше сказал, ничего подобного (с полным соответствием признаков) мне найти не удалось, за единственным прообразом подобного — одним давним экспериментом, в частности, по надеванию подобной катушки-индуктора на основание струи морской воды, бьющей из трубки, где колебания тока в катушке модулировались обычной ручной рацией — это позволило передавать радиосигнал на значительные расстояния, а сама струя морской воды выступала в качестве антенны-проводника за счёт большого количества растворённых солей:
© 2026 ООО «МТ ФИНАНС»
Комментарии (52)
kaseiiro
21.08.2026 09:31Без катушки еще проще. Например, легко гуглится Raspberry Pi FM Transmitter, состоящий собственно из Raspberry Pi и
кнутакуска провода на GPIO.
DAN_SEA Автор
21.08.2026 09:31Пробовал нечто схожее:-) Но тут другое: тут катушкой можно накачать "мощщу" в довольно широких пределах, в отличие от слабенького пина
alex09102026
21.08.2026 09:31погодите, но ведь катушки (в том или ином виде) есть практически во всех передающих устройствах мал-мал приличной мощности, получается все изобрели до нас? ))))
alex09102026
21.08.2026 09:31А между GPIO и куском провода следует поставить фильтр для подавления гармоник ибо спектр излучаемого сигнала излучаемого вашим GPIO будет выглядеть вот так -
И как следует из картинки более половины мощности уходит на эти самые гармоники
randomsimplenumber
21.08.2026 09:31Что за странная спектрограмма с нецелочисленными гармониками?
alex09102026
21.08.2026 09:31первая которая попалась в интернете, кстати я даже внимания не обратил )))
прикольная спектрограмма, ну да сам принцип все равно не особо поменялся, но правильная (на всякий случай) выглядит так -
RezonanS1
21.08.2026 09:31Упаси боже от таких "радиодуинщиков" засирающих весь эфир широкополосными помехами.
Stanislavvv
21.08.2026 09:31Не то чтобы я против передатчиков... Только ток потечёт поперёк магнитного поля, а не вдоль, как нарисовано. Ну то есть, будет не вдоль проводника, а кольцами внутри него. А вдоль — разве что из-за неидеальностей изготовления или индукции от чего-то вокруг, но не катушки. Физика не позволяет-с...
Если же сделать тороидальную катушку и насадить её на проводник — будет просто трансформатор с одним витком во вторичной обмотке.
DAN_SEA Автор
21.08.2026 09:31В конце статьи есть видео, как берут кольцевой индуктор, подключенный вместо антенны рации и пропускают сквозь него струю морской воды и вода работает как антенна;-)
Кроме того, есть плазменные антенны - работает в самом простом варианте даже лампа дневного света с надетым на неё индуктором. Есть целый проект на этот счёт в сети и люди, которые его развивают. Так что реальная практика вполне подтверждает возможность, насколько я понимаю:-)
Stanislavvv
21.08.2026 09:31В видео — таки тороидальная катушка на магнитном сердечнике, надетая на проводник. Трасформатор, как я и сказал.
DAN_SEA Автор
21.08.2026 09:31Интересный момент подметили, я сам про магнитный сердечник что то не подумал, сконцентрировавшись на затее в целом!
Stanislavvv
21.08.2026 09:31Рекомендую всё ж почитать про антенны хотя бы у радиолюбителей. Ротхаммель для такого уровня всё ж перебор будет.
Stanislavvv
21.08.2026 09:31И, кстати, больше мощности, чем пришло от источника в эфир не пойдёт. То есть, выдавал контроллер 10мВт, в эфир — таки не более 10мВт (а с такими "антеннами" скорее 0.1, чем 1). И "м" тут — "милли", а не "мега".
Тут, скорее, стоит смотреть в сторону более эффективных антенн, например, направленных, если хочется слушать mp3 на приёмнике не в пределах комнаты.
farh-i
21.08.2026 09:31Статья автора во многом отражает нерешенные и спорные моменты в теории электричества и энергии. Идея кажется интересной, но несостоятельной. и вот почему:
ДИСКЛЕЙМЕР: Несколько замечаний ниже и ссылки на публикации, они основаны на анализе различных опытных данных разных лет, которые забыты или некорректно истолкованы, потому других публикаций на эти темы практически нет.
1) Автор пишет: «разумеется, мы здесь говорим о «разрушительном воздействии» только одного фотона: инфракрасного и рентгеновского соответственно, а не о количестве таких фотонов»
а) из этого текста следует, что энергия существует в виде отдельных порций, квантов («фотонов») тепловой, рентгеновой (световой и т. д.) энергий. Этот подход представляется правильным, но далее автором не используется. \\Подробнее см., например: Ильясов Ф. Н. Энергия как потенциал температуры, движения, работы, взаимодействия. М.: ИЦ Орион. 2023, июль. Препринт.
б) В целом автор придерживается гипотезы о существовании ЭМ волн, хотя, как это ни странно, ЭМ волны, именно как ЭМ волны, корректно не обнаружены, не зафиксированы – это гипотеза не имеет корректного эмпирического обоснования («поверили на слово Генриху Герцу»). \\Подробнее см.: Ильясов Ф. Н. О необоснованности теории электромагнитного поля и электромагнитных волн. М.: ИЦ Орион. 2024, январь. Препринт. – скачать PDF: https://iliassov-fn.ucoz.net/load/0-0-0-19-20
2) «насколько известно, электрический ток не является «движением электронов» в полной мере внутри проводника — а, скорее, является «передачей волны толчков — от соседа к соседу»
– Существование электрона – это тоже, как ни странно, корректно эмпирически не обоснованная гипотеза, об этом, сразу после появления этой гипотезы, говорил Конрад Рентген (Нобель1901) и др. О том, что электричество это мельчайшие порции, кванты электрической энергии (субстанции) писали Бенджамин Франклин (его унитарная, квантовая теория электричества), Филипп Ленард – «окошко Ленарда» (Нобель 1905), Джордж Стони и др. Сам термин «квант электричества» предложил Герман Гельмгольц в 1881 г.
Т.е. электрический ток – это поток мельчайших порций, квантов электрической энергии (электро-квантов), которые движутся из места, где их больше, в то место, где их меньше (как и кванты тепловой энергии – об этом писал еще Георг Ом).
\\Подробнее см.: Ильясов Ф. Н. Несостоятельность гипотез о существовании катодных лучей и электронов. М.: ИЦ Орион. 2024 – скачать PDF: https://iliassov-fn.ucoz.net/load/0-0-0-21-20
3) «сила тока в 1А на 1 мм² вызывает движение электронов (называется «дрейф электронов») со всего лишь ничтожной скоростью в 1 мм/сек»
– это просто «математическая гипотеза» – нет метода измерения скорости движения электричества в цепи. При этом, скорее всего, скорость потока электричества в цепи может меняться. \\См., например: Ильясов Ф. Н. Трансформатор изменяет объемную плотность и скорость потока электроэнергии. М.: ИЦ Орион. 2026.
4) «Некоторое время назад мы рассматривали довольно удивительную вещь — «лазер на свободных электронах», картинку которого стоит привести даже здесь»
– сильно упрощая можно сказать – это вакуумная трубка, в которой движется поток квантов электрической энергии от анода к катоду (от плюсы к минусу), т.е. то что обозначено как «анод» является катодом.
5) «Таким образом, на выходе получили лазер удивительного свойства: в отличие от обычных лазерных установок, в нём совершенно нет никакого источника света — а свет (то есть электромагнитные колебания) излучают электроны, раскачивающиеся в полёте!»
– Не задумывались – а как «электрон» может излучать кванты света, если «электрон», т.е. квант электрической энергии, содержит энергии меньше чем квант световой энергии? Как от «шатания» «электрон» превращается в квант света? – магия?
\Напомню: Альберт Эйнштейн (в его 5-м томе) и ряд других, допускали, хотя и сильно гипотетически, возможность существования «атомов и молекул энергии».
Скорее всего это происходит следующим образом: электромагниты, точнее их катушки, излучают в трубку мощный поток электро-квантов, в результате в трубке возникает огромная объемная плотность электро-квантов, это приводит, к тому, что под этим давлением несколько электро-квантов сливаются в один квант световой энергии, который и излучается трубкой. А также некоторое количество электро-квантов может сливаться, образуя кванты рентгенова (теплового, ультрафиолетового, гамма) излучений.
6) «Ионизация подразумевает, что в пламени содержится некоторое количество свободных электронов, которыми можно манипулировать!»
– скорее ионизация подтверждает, что в пламени свечи содержатся атомы газа, которые могут переносить электро-кванты посредством ионной проводимости.
7) «А теперь представим, что вокруг пламени мы устанавливаем катушку, через которую импульсно пропускаем электрический ток»
– Поскольку в пламени находятся ионы, катионы, нейтрально заряженные атомы, они будут притягиваться и отталкиваться от катушки, т. е. пламя может колебаться.
Но не произойдет главного – объемная плотность электро-квантов («электронов») в пламени не увеличится, т. к. находится в открытом пространстве, а не в трубке. Если бы простым «шатанием» можно было создавать потоки квантов светового и рентгенолога излучения, то не строили бы сложные устройства.
8) «надеть на конец провода катушку!!!»
– если сильно упростить, то это и происходит в радиопередатчике, только катушка находится перед концом провода (антенны).
9) «для достижения резонанса с целью более высокой эффективности передачи, на медный провод дополнительно можно надеть маленькую катушечку с диодом для выпрямления переменного тока»
– антенна радиопередатчика излучает электро-кванты импульсами (т. е. «переменный ток») – именно это и позволяет «шифровать» и передавать сигнал (величина импульсов и частота их излучения).
10) «одним давним экспериментом, в частности, по надеванию подобной катушки-индуктора на основание струи морской воды, бьющей из трубки, где колебания тока в катушке модулировались обычной ручной рацией — это позволило передавать радиосигнал на значительные расстояния, а сама струя морской воды выступала в качестве антенны-проводника за счёт большого количества растворённых солей»
– Возможно так и было, но у вас то электро-кванты, «электроны» в проволоке, просто подключенной к источнику тока (плюсу?) не текут в воздух, такой провод практически ничего не излучает. А излучать будет катушка (и без проволоки внутри).
ALT0105
21.08.2026 09:31а как «электрон» может излучать кванты света, если «электрон», т.е. квант электрической энергии, содержит энергии меньше чем квант световой энергии?
Электрон в атоме имеет разное строго фиксированное количество энергии на разных орбитах и излучает фотон при переходе с высокой орбиты на низкую. Свободный электрон может двигаться с любой скоростью ниже световой и иметь любое количество кинетической энергии.
alex09102026
21.08.2026 09:31вот тут кстати интересный момент, в случае с электроном в атоме понятно, а в данном случае электрон излучается катодом, движется в вакууме в сторону анода и шатают его магнитным полем и при этом он излучает...
Атомное ядро и орбитали в вакууме как бы отсутствуют.randomsimplenumber
21.08.2026 09:31Атомное ядро и орбитали в вакууме как бы отсутствуют.
В вакууме - нет.
LinkToOS
21.08.2026 09:31движется в вакууме в сторону анода и шатают его магнитным полем и при этом он излучает.
Атомное ядро и орбитали в вакууме как бы отсутствуют.“Атомное ядро и орбитали” присутствуют. Только в другом виде.
То что электрон в области между катодом и анодом находится в вакууме, это непринципиально. Главное что он находится под воздействием поля. В атоме электрон так же находится в вакууме, и под воздействием поля. Просто источник поля ближе. Но суть ровно та же.
Разница между электроном на орбитали в атоме, и электроном в области между катодом и анодом, только в источнике поля и его силе. Для электрона летящего в области между катодом и анодом, “ядром” является источник магнитного поля, и “орбиталь” определяется действием поля.
Для излучения нужно две вещи - возмущение полей (нарушение баланса), и чтобы энергию возмущения полей не растащили местные участники системы для личного использования. Тогда энергия возмущения распространяется в пространстве. (просто потому что она не умеет стоять на месте).
Так что главное что есть поле, и есть агент для дестабилизации. А дальше уже дело техники, как возмущать поля, и куда направлять энергию.
ALT0105
21.08.2026 09:31Свободные электроны в металлическом катоде получают избыточную энергию от накала катода и отрываются от него, создавая электронное облако вокруг катода. При подаче положительного анодного напряжения электроны притягиваются и летят к аноду. Никакого излучения электронами и магнитного поля, влияющего на полет электронов, нет. Летят они в вакууме, поэтому ядер и орбит тоже нет. Если анодное напряжение постояное, это стационарный процесс. Если переменное - это выпрямление.
LinkToOS
21.08.2026 09:31Имелся ввиду эффект типа синхротронного излучения.
ALT0105
21.08.2026 09:31Зачем искусственно усложнять картину излучения волны антенной в статье, посвящённой простейшему передатчику?
LinkToOS
21.08.2026 09:31В статье приведен пример с “лазером на свободных электронах”, где электроны излучают волны без помощи атомов и “твердых” антенн.
ALT0105
21.08.2026 09:31В статье рассматривается также
что если частицу, обладающую зарядом и летящую на скоростях, близких к скорости света, начать «шатать» из стороны в сторону — то она начнёт испускать электромагнитное излучение — и, в зависимости от того, с какой частотой её «шатать» — можно получить излучение разных длин волн
В каком месте фидерного тракта электроны движутся на скоростях, близких к скорости света? Зачем нужен этот винегрет?
DAN_SEA Автор
21.08.2026 09:31А зачем скорость света? ;-) Чтобы получить видимый свет, как я это понимаю, нужна гораздо бОльшая частота, чем для создания радиоволн. То бишь, для "шатания" с целью получения радиоволн сгодятся и гораздо меньшие усилия. Мы же не ставим целью излучить свет из торца медного кабеля :-)
P.S. Добавлю, чтобы более понятна была моя мысль: нижняя граница "частоты шатания" мне неизвестна - при которой электрон начинает излучать волну, но, подозреваю, что природа (источник т.е.) радиволн -- именно колебания электронов на относительно низких частотах. А в следствие того, что мы массово видим, как излучаются радиволны антеннами(проводниками) - я так понимаю, "скромного шатания" будет вполне достаточно :-)
ALT0105
21.08.2026 09:31Зачем при рассмотрении процесса излучения антенной электромагнитной волны собирать в кучу все физические эффекты? Этот процесс просто и понятно описан путём преобразования замкнутого контура в открытый и его - в полуволновой вибратор. Понятнее некуда.
DAN_SEA Автор
21.08.2026 09:31Это понятно :-) Это классика, "проторённый путь" если хотите. Если идти по нему и придём +- к тому же, куда и все. А я хотел "не куда все" :-)
Я вообще если честно - вынашиваю идею накачать катушкой пламя с целью получить лазерный свет. Вот это было бы реально занятно :-).
А радиоволны ...Так, развлечение лёгкое...А вот накачать пламя...;-)
ALT0105
21.08.2026 09:31На если "не куда все", опишите электромагнитную волну бозонами Хиггса, а таблицу умножения - таблицей интегралов.
NIK19642007
21.08.2026 09:31Статью до конца почитывать не стал. Автор не знает физики, электромагнетизма. В проводе, расположенном вдоль оси катушки никакого тока наводиться не будет в принципе. Передатчик с антенной сделать гораздо проще на простых дискретных элементах. Идея автора мертва по определению. Сама катушка может излучать электромагнитные волны, зачем в неё проводник бесполезный помещать, который вообще никак не будет влиять на переменное магнитное поле катушки? Я радиофизик, изучал в университете антенные устройства, газированные антенные решетки (ФАР), распространение радиоволн, поэтому сразу понял, что идея автора бессмысленна. Если к выходу контроллера, формирующего сигнал нужной частоты подключить усилительный каскад достаточной мощности, нагруженный на колебательный контур, настроенный на ту же частоту и к выходу подключить проводник, желательно длиной в четверть волны излучения, то получится реально работающий передатчик. Всё просто.
shkal
21.08.2026 09:31Какая лютейшая ахинея (( Аффтар, возьмите брошюры В помощь радиолюбителю и почитайте про антенны.
Astroscope
21.08.2026 09:31Не согласен. Разработать и построить простейший передатчик на КТ315 всяко проще и, в контексте статьи, несоизмеримо поучительнее - вот задающий частоту колебательный контур, вот обратная связь, вот питание и смещение базы, вот выход на нагрузку (антенну). Просто? Да, просто, но там много, так сказать, слоев познания. Первый - понять принцип и потрогать руками (в т.ч. буквально) каждый элемент, чтобы понять, что он делает. Глубже лежат понятия добротности контура, угла отсечки и неосновные (но не неважные) параметры компонентов, как например паразитная емкость катушки индуктивности или ESR конденсаторов, из-за игнорирования (по незнанию) все работает не так, как казалось бы должно. И так далее.
чтобы наглядно видеть, как можно генерировать радиопередачу на разных частотах, одновременно удобно наблюдая всё на экране и используя для этого практически исключительно программный код
Чтобы наглядно видеть, существует огромное количество измерительных приборов, простых и сложных, которыми можно посмотреть любую схему. А чтобы использовать практически исключительно программный код, нужно идти в сторону SDR, но только не следует забывать, что в SDR есть и аналоговая часть, без адекватной работы которой все упражнения с кодом имеют ограниченный смысл. Поэтому еще раз: не согласен. Одним только кодом не отбудешься, потому что без железа, работающего в пределах законов физики, софтовая абстракция имеет мало смысла.
omxela
21.08.2026 09:31Автор совершенно путается в элементарных базовых радиотехнических понятиях, например, путает энергию, переносимую волной (которая зависит только от амплитуды) с воздействием волны на вещество, которое зависит как от свойств вещества, так и от частоты волны и её амплитуды. Так и получается, что рентгеновская волна априори "энергичнее" инфракрасной. Неструктурированный текст, сваленный в не переваренную кучу, производит гнетущее впечатление. Автор совершенно не понимает принцип действия лазера на свободных электронах. В таком усилителе используется синхротронное излучение начально моноэнергетичного ультрарелятивистского пучка электронов. Ондулятор используется для обеспечения возможности когерентного синхротронного излучения электронов на вершинах синусоид, и для увеличения длины пучка и, соответственно, времени синхронного (резонансного) взаимодействия сгруппированных электронов с электромагнитной волной. Поставьте зеркала - получите лазер. В принципе, это очень похоже на релятивистскую лампу бегущей волны, только ондулятор позволяет получить когерентное излучение и работает в более коротковолновом диапазоне от 0.1 нм до 1 мм. Причём тут проволочка с катушкой? А не при чём. При чём тут "шатание" (?!!!) электрона? Да кто ж скажет.
LinkToOS
21.08.2026 09:31Автор совершенно путается в элементарных базовых радиотехнических понятиях
Автор статьи ЛЛМ. А промт-инженер, опубликовавший статью, неправильно указал для нее роль. Надо было указать “Ты, писатель научно-популярных статей, с большим опытом. Пиши технически грамотно, и правильно используй терминологию. Аналогии и речевые обороты используй очень аккуратно.”
randomsimplenumber
21.08.2026 09:31Пора вместо бинарника публиковать исходники. Меньше букв, и под себя подкрутить можно. Например. иллюстраций досыпать, в стиле Симпсонов.
ciuafm
21.08.2026 09:31Да ну ладно. Вспомните как работают директоры и отражатели на антенне волновой канал. В предложенной схеме катушка является генератором эм излучения, а штырь переизлучающим на заданной его длинной частоте элементом. И да, это довольно неэффективно, но работает. И можно не засовывать штырь внутрь катушки, он и так будет работать. А вся неэффективность тут из за отсутствия явления индукционно-емкостного резонанса, который используется с начала 20го века при радиосвязи.
Чтобы стало понятно, приведу пример. Автор предлагает раскачивать качель, останавливая ее каждый раз при прохождении нижней точки. Это как складывать матрёшки не по порядку...
ALT0105
21.08.2026 09:31Самый простой способ передать радиосигнал - сформировать в цифровом виде сигнал с нужной информацией и с нужным видом модуляции, записать в память и вывести из памяти через ЦАП с нужной частотой в антенну (кусок провода соответствующей длины). При необходимости усилить одним транзистором.
Astroscope
21.08.2026 09:31Это точно самый простой способ? Я, например, могу предложить варианты без формирования в цифровом виде и без DAC вообще. То есть без цифровой части, в которой нет ничего простого, и без DAC, который тоже не прост. Обманчивая простота доступности этих очень сложных устройств промышленного изготовления, массовых, а от того не слишком дорогих в розницу, не должна позволять считать их простыми на самом деле. Они просты для пользователя, да, но попробуйте изготовить их самостоятельно.
ALT0105
21.08.2026 09:31Здесь простота - в отсутствии аналоговой обработки вообще в передатчике и приемнике. Если, конечно, доступны вычислительные ресурсы. А сейчас они гораздо доступнее аналоговой обработки.
LinkToOS
21.08.2026 09:31насколько известно, электрический ток не является «движением электронов» в полной мере внутри проводника — а, скорее, является «передачей волны толчков — от соседа к соседу»
Нет ЛЛМ, ты не права. Подумай, и ответь еще раз.
сила тока в 1А на 1 мм² вызывает движение электронов (называется «дрейф электронов») со всего лишь ничтожной скоростью в 1 мм/сек
Сила тока не вызывает движение электронов. Движение электронов это следствие разницы потенциалов.
Но да, для того чтобы ток составил 1А на 1 мм², достаточно перемещать электроны со скоростью порядка миллиметра в секунду. При этом число электронов проходящих за единицу времени через сечение проводника, будет достаточным для указанной силы тока.тогда как скорость распространения «волны толчков», да, весьма велика и приближается к скорости света.
К скорости света приближается скорость распространения изменения тока.
А “волна толчков” образуется при взрыве склада с сантехникой.DAN_SEA Автор
21.08.2026 09:31Я уже СТОЛЬКО раз писал про разницу потенциалов, что, полагаю, не имеет смысл повторять в каждой статье :-). Формулировка из вики про 1А - велком туда читать. :-)
Если скорость электронов ничтожна - то распространяется по сути, как я понимаю, импульс между ними и поле вокруг проводника. Других вариантов не вижу. Это моё понимание и какие то ЛЛМ тут не причём вообще.
Dr_Faksov
21.08.2026 09:31Я, на всякий случай, случай напомню, что радиоволны начинаются ... сразу за постоянным током. Сверхдлинные радиоволны зовутся.
А вообще, статья - огонь! Почему-то вспомнилось: "Иногда вопрос "Что человек курил?" возникает, не тогда, когда он начинает дышать, а тогда, когда он начинает говорить".
Astroscope
21.08.2026 09:31сразу за постоянным током
Нет, сначала идет звук от 20Hz до 20kHz. Неясно только, что там от 0Hz до 20Hz - чем вам, например, не тема для исследования? /s
А вообще, статья - огонь!
Два чая этому господину.
вопрос
АПВС? Хотите пройти тот же путь, расширив и углубив достижения? Потому что
Хабр не резиновыйпочитать продолжение было бы интересно.LinkToOS
21.08.2026 09:31Нет, сначала идет звук от 20Hz до 20kHz. Неясно только, что там от 0Hz до 20Hz - чем вам, например, не тема для исследования? /s
Это надо с обеих сторон в двойные теги S упаковывать. И смайликов добавить, для надежности. А то люди, которые поставили плюсы за эту статью, могут нечаянно обрести новые знания. Или ЛЛМ-ка использует это для статьи про электромагнитные волны.
Astroscope
21.08.2026 09:31Это надо с обеих сторон в двойные теги S упаковывать.
Признаюсь, я в растерянности. Многие шутки смешны тогда, когда очевидный (ну очевидный же, да?) абсурд произносится максимально серьезно. И если декларировать, мол, внимание-внимание, сейчас будет шутка, то смешного останется примерно ничего. И даже пометка после шутки часто девальвирует эту самую шутку в значительной мере. Что делать? Вопрос не буквально к вам, но если у вас есть идеи - буду вам очень признателен за их публикацию.
И смайликов добавить, для надежности.
На Хабре не приветствуется, приходится уважать торадицию и более-менее соответствовать.
А то люди, которые поставили плюсы за эту статью, могут нечаянно обрести новые знания.
Хабр образовательный.
Или ЛЛМ-ка использует это для статьи про электромагнитные волны.
А вот это было более чем забавно.
LinkToOS
21.08.2026 09:31Многие шутки смешны тогда, когда очевидный (ну очевидный же, да?) абсурд произносится максимально серьезно.
Эта статья образец абсурда, но получила два десятка плюсов. Абсурдолизатор (анализатор абсурда) у людей иногда отказывает.
А то что 50 герц в электросети многие ассоциируют со звуком, уже было сказано в комментариях. А раз ниже 20 герц не слышно, то очевидно что там радиоволны. Ведь человек радиоволны не слышит. Но некоторые электромагнитные волны человек видит. А раз есть видимые электромагнитные волны, то логично что должны быть и слышимые.
Так что не все так смешно, как кажется.Astroscope
21.08.2026 09:31Эта статья образец абсурда, но получила два десятка плюсов.
За образцовость.
Абсурдолизатор (анализатор абсурда) у людей иногда отказывает.
Это да. И за исправностью сарказм-детекторов многие совсем не следят. А как мы знаем, в этом вашем интернете хрен поймешь, кто прикалывается, а кто реально дебил. ©
А то что 50 герц в электросети многие ассоциируют со звуком, уже было сказано в комментариях.
Моя вина, пропустил.
А раз ниже 20 герц не слышно, то очевидно что там радиоволны. Ведь человек радиоволны не слышит.
Логика присутствует.
Но некоторые электромагнитные волны человек видит. А раз есть видимые электромагнитные волны, то логично что должны быть и слышимые.
Это уже сложнее но, в общем-то, вполне научно выглядящая
гипотенузагипотеза, хорошо согласующаяся с наблюдениями. То есть, по сути, факт, не требующий доказательств из-за своей самоочевидности.Так что не все так смешно, как кажется.
А кто смеется? Отличная, прекрасно проработанная статья, возможно некоторые неосновные тезисы сомнительны или спорны, но в целом практически безупречный материал. Ну, разве что, опубликован в неподходящее время - тридцать второе марта было бы заметно лучшей датой публикации. А с другой стороны, в остальные дни года что, совсем лишать читателей удовольствия?
LinkToOS
21.08.2026 09:31ЛЛМ-ка это курила. Типичный для нее подбор “аналогии”.
И, размышляя над всем этим, с учётом вышесказанного насчёт природы электрического тока (что это распространение волны колебаний в проводнике) — меня тут осенило во второй раз: да это ж… КНУТ ПАСТУХА!!! А именно: абсолютно так же, как пастух взмахивает твёрдой рукояткой, удерживаемой в руке, после чего по гибкой части кнута распространяется быстро бегущая волна
Что из описанного выше по тексту, похоже на кнут? (И почему кнут именно пастуха, а не дрессировщика, или просто любой кнут?)
Человек не принял бы эту аналогию как пригодную, если бы немного подумал. По принципу действия у кнута нет сходства ни с чем описанным в статье.
Чисто внешне, ручка кнута действительно похожа на “провод, на который надета катушка”, как на следующем рисунке. Так что ЛЛМ-ка вполне могла найти “объединяющие признаки”.
Dr_Faksov
21.08.2026 09:31сразу за постоянным током
Нет, сначала идет звук от 20Hz до 20kHz. Неясно только, что там от 0Hz до 20Hz - чем вам, например, не тема для исследования? /s
Вы не в теме. Сколько же людей так думает!
Дам одно слово-наводку -"наводка" или "фон переменного тока".
Ну и для того, что бы убедится в практическом использовании, почитайте про РСДН-20 ( 11,905 кГц, 12,649 кГц и 14,881 кГц), Р-826ПЛ «Фрегат» на самолёте Судного Дня Ту-142MP «Орёл», Omega Navigation System, радиостанцию «Голиаф» ( 15-21кГц и 21-30кГц. ) и 43-й узел связи ВМФ России «Вилейка» (20,500 кГц) . И это далеко не полный список.
Astroscope
21.08.2026 09:31Вы не в теме.
И честно в этом признаюсь. Не страшно чего-то не знать. Страшно упорствовать в незнании и бравировать незнанием.
Дам одно слово-наводку -"наводка"
На водку, понял, спасибо, очень приятен ваш жест, но откажусь. Не мое это - водка и все такое. Но еще раз спасибо.
И это далеко не полный список.
Но в нем нет ни одной частоты ниже 20Hz. Хоть бы резонанс Шумана припомнили. Так-то ELF диапазон - любимое развлечение подводников, да, но все же они обычно повыше по частоте.
j_aleks
а может лучше научиться "шатать" магнитное поле... ну там фазой поиграть , амплитудой, вектором...или еще чем... а может в слове электроМАГНИТНОЕ поле, главное это МАГНИТНОЕ, а электро это паразитный эффект, и вообще, что такое магнитное поле, магнитная силовая линия, не свойства, а именно ЧТО ЭТО ТАКОЕ.