回路自体の電流から電波はどのくらい正確に生成されますか？

私は17歳で、電子機器に不慣れです。オンラインですべてを学び、すべてのリソースで学習を続けることを期待しています。掘り下げてみましたが、この質問に対する簡潔な回答が見つかりません...

電波はどの程度正確に伝播されますか？また、電波を送信し、他の電波を遮断できる単純な回路ペアをどのように構築できますか？

私はさまざまなソースでさまざまなものを読んだので、ここでそれらすべてをリンクします。

1. http://www.nrao.edu/index.php/learn/radioastronomy/radiowaves

前述のサイトでは、電波は本質的にEM（それを知っている）であると主張していますが、光子について言及しています。光子はすべてのEMの本質ですが、単純な回路では、バッテリーによって電流が流れるだけです。一方向の電流からフォトンを生成するにはどうすればよいですか？

2. http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs%20/Communications/3-how-do-you-make-a-radio-wave.html

上記のサイトは、電気回路である電界を持っているだけで「電波を作る」ことができると主張しています。それで、その論理によって、どの電気回路もそのまま電波を生成していますか？その場合、単極モーターは技術的にも電波を生成します（完全な回路です）。それでは、電波は回路のオン/オフの回数に応じたパターンで伝播するので、バッテリーを取り外して回路に戻すだけで、パターンでデータをエンコードできますか？わかりません。誰でもその記事をもっと明確にできますか？

私がやりたいことは、銅で2つの単純な回路を作り、他の回路が傍受し、ANDゲートを使用してワイヤレスでLEDをオンにする電波を生成することです。

しかし、電波がどのように伝播するのか正確にはわかりません！

量子物理学に挑戦したくない限り、光子について心配する必要はありません。光子は電磁波でもある量子であり、これも波です。量子効果が関連するRFエンジニアリングのアプリケーションをまだ見つけていません。

すべての電子回路には、電気と磁気の2つの分野があります。電場は電圧に関連し、磁場は電流に関連しています。

強電界を発生させるコンポーネント：コンデンサがあります。

強力な磁場を作るコンポーネント、インダクタもあります。

これらの各コンポーネントでは、1つの種類のフィールドが支配的であると考えています。しかし、例えば強力な永久磁石を通過させるなどして、インダクタを介して磁場を急速に変化させるとどうなるかを考えてください。インダクタの端子間に電圧が存在します。この電圧は電界です。これをファラデーの帰納法と呼びます。

同様のことがコンデンサにも起こります。電界を変更するには、電流が必要です。または、電場を変えることができれば、どこかに電流が流れます。コンデンサー内の電場を操作することは、コイルを通して磁石を落とすことよりかなり難しいですが、適切な実験装置を構築することができれば、これは本当であることがわかります。

したがって、変化する電場は磁場を作り出すことができる。変化する磁場は電場を作り出すことができます。

電磁放射は、自由空間で相互を作成するこれら2つのフィールドです。電場が変化し、直前の磁場が変化し、直前の電場が変化します...

このような自由空間でこれらのフィールドが放射状に広がるようにするには、両方を、互いに垂直な位相で作成する必要があります。これがコンデンサが良いアンテナではない理由です。それは強い電界を生成しますが、磁界は比較的小さいです。少し放射しますが、ほとんどの場合、エネルギーは電場に留まり、コンデンサからそれを運び去る磁場がないため、放射することはできません。同じことがインダクターにも当てはまり、電流と電圧、磁気と電気が交換されます。インダクタが良いアンテナではない理由を参照してください。

アンテナは、漏れやすいインダクタまたはコンデンサです。多くのアンテナは同時に両方とも等しく、そのインピーダンスは誘導性や容量性ではなく、設計周波数で純粋に抵抗性になります。それらは巧妙な幾何学を通して、垂直で同相の磁場と電場を作り出し、それらは放射状に広がります。

電波は、電界が急激に変化したときに生成されます。交流が必要です。

電界が空間に広がります。電界を変更しても、その離れた部分はすぐには変化しません。変化は光速によって制限されます。したがって、電界を変動させると、波が発生します。

それは、電界が至る所に浸透している空間と考えることができます。あなたの回路は、水の表面を乱すように、その中に妨害を作り出すだけです。外乱は、池のさざ波のように、光の速度で移動します。回路にDCが安定して流れている場合は、スイッチをオンにしたときとオフにしたときにだけ障害が発生します。

（実際、オン、オフのときに電気機器が干渉を引き起こします：リレー、スイッチ、電気モーターブラシの整流、またはスパークを生成するもの：すべてが放射し、無線通信または敏感な機器に干渉する可能性があります。）

無線送信回路は放射用に最適化されています。それらは、放射を最小限に抑える必要のある回路（ほとんどの回路です）で設計者が避けようとすることを意図的に行います。送信機は一部の高周波ACを増幅し、アンテナにエネルギーを供給します。

アンテナには多くの種類があり、それらがどのように機能するかは大きなトピックです。アンテナの1つの例は、波長が半分のダイポールです。2つの長い導体がそれぞれ反対方向を指し、それぞれが1/4波長の長さです。

ジェームズ・クラーク・マクスウェルが現在マクスウェルの方程式と呼ばれるもので電気と磁気を説明するまで、電波は説明されませんでした。それらはベクトル計算の形式を使用しており、単純ではありません。あなたの質問のために、それは加速に要約されます。流れる電流は無線を生成しません。電子は行き来するように加速する必要があります。電子はワイヤーの中を非常にゆっくりと移動しますが、ワイヤーにACを印加することにより、交番電界を使用して、非常に短い距離で非常に速く前後に振ることができます。電子は方向を反転させ、放射します。変化する電場は磁場を生成し、変化する磁場は電場を生成します。まるで、電場と磁場がワイヤーからはさまれて、光速で飛んでいくかのようです。

また、（一般的に方向を変える）円を描くことによって加速を得ることができ、そのように機能する送信機があります。円形のワイヤーではなく、真空中の電子が強い磁場から円形に非常に速く移動します。古い電子レンジの回路でこの仕事をする素晴らしい磁石があります。「マグネトロン」を検索します。

無線を実証する簡単な方法は、スパークギャップトランスミッターと小さなギャップのあるワイヤーのループを使用して元の実験を複製し、受信電力からスパークを確認することです。火花ギャップと電波を検索します。作成する場合は、AMラジオでの実験がすべての方向で行われることに注意してください。

自然の驚くべき事実はマクスウェルの方程式によって明らかにされ、それがラジオを長距離通信に役立つものにしています。1 /（r ^ 2）のように、すべての方向に放射するものはすべて、距離の2乗で低下するパワー（強度）を持っていると予想されます。無線の検出がこれに基づいている場合、それは役に立たないに近いでしょう。ただし、パワーは二乗で低下するため、振幅はパワーの二乗に比例し、1 / rとして低下します。そしてそれは私たちが無線で検出する場の振幅です（またはワイヤーアンテナで電子に誘発される動き）。送信機から1 km離れて100 km離れた地点に行くと、信号の振幅は1/100にすぎません。バリューアンプで簡単に処理できます。無線が電力に基づいている場合、値は1/10000になります。5000km（1 / 25,000、

光子は無視します。ラジオとは異なり、光子は周波数によってエネルギーが決まるため、ラジオに量子力学を使用する必要はありません。

放出された信号によってカバーされる領域は、距離、半径の2乗で増加するため、信号パワーはEフィールドの二乗関数として低下します。

光子についてのポイント、私は思います...重要なのは、光子は光で分類された周波数で量子であり、電波は光以下の周波数で量子であるということです。しかし、私は本当に知りません。あなたが彼を必要とするとき、リチャード・ファインマンはどこにいます...