題:
廣播電台的主放大器是否以光速工作?
Alexa
2010-03-22 20:30:29 UTC
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我正在和一個同學爭論,我們不能同意。

他告訴我,電台的放大器不可能“瞬時”放大輸入信號(在光速),因為它們以非常大的功率(數十千瓦)工作,並且您無法快速加速電子。

我堅持認為,由於它是模擬設備,因此它將以速度運行光,並且您不需要加速單個電子,而只需加速電場/磁場。

那麼在這種特殊情況下,我們哪一個合適?高功率無線電台的信號放大是否有延遲?電台部分很重要。例如,他同意一個典型的家庭音頻放大器是瞬時的。維基百科就可以了。但不要浪費時間尋找一個。

八 答案:
Adam Davis
2010-03-22 23:00:44 UTC
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您不能快速加速電子。

我認為問題在於誤解。電子不會以光速運動,實際上,如果您可以“標記”進入電線的單個電子,然後感知它何時離開,則可以使用秒錶在合理的電纜長度中對其進行測量。 p>

電子的效應,或者換句話說,將電子推入導體時產生的波,幾乎可以以光速在另一端感知導體,但是根據電流,電壓等,您被推到電纜上的單個電子將在一段時間內不會出現。

所以放大器不會將電子加速到任何地方接近光速。它會在電纜或放大器中的電子中感應出電磁波,而半導體會在其他電纜和其他半導體中感應出電磁波。

每個放大器都有一些固有的延遲,但是它是如此之小

請注意,如果放大器引入了顯著的延遲,那麼美國NPR電台上的BBC廣播的延遲將遠遠超過已經存在的數百mS。

電子永遠不會出現在另一端,因為它是交流電,它們只是來回運動。
秒錶並不是真正必要的。 “例如,對於半徑為1 mm的銅線承載10安培的穩定電流,漂移速度僅為大約0.024 cm / sec”。因此,電子移動一米大約需要一個小時。
@endolith-我以為這很慢,很久以前我不記得上課了。在這種情況下,它是交流電,因此即使是短線也不會出現,但可能會出現在微型矽放大器中。
電子在介質中的移動速度快於光速,導致[冷藍光](http://en.wikipedia.org/wiki/Cherenkov_radiation)
endolith
2010-03-22 21:10:54 UTC
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這實際上取決於您在說什麼。

信號不會以連接到天線的電纜中的光速傳播。例如,電纜的傳播速度通常約為光速的2/3。

它也不以光速通過放大器。例如,任何過濾都會產生小的延遲,這就是為什麼在數字領域中使用延遲線實現過濾器的原因。 (通過家庭音頻放大器也不是瞬時的,所以你們都錯了。):D

從天線中出來後,它應該以光速飛行,幾乎是 c ,我不知道為什麼這會隨能量的變化而變化。太陽比無線電塔發射出更多的電磁能,並且它仍然以 c 的速度穿越太空。

高功率RF放大器仍基於閥門,因此基於電子通過電子在它們之間的真空傳播的速度,從在柵極處接收輸入信號到看到在電極處輸出的功率發生變化也將有延遲。
嗯,真的嗎?電子移動的速度通常與信號移動的速度無關。
許多放大器上的@endolith,,不是我所知的真空管,但利用少數和多數的優點的載具有一個過渡時間,使載具移動。在像四極管這樣的真空管中,情況並非如此。
@Kortuk:但這會影響信號嗎?信號由電場波承載,而不是由電荷載流子本身承載。
如果我誤解了您,@endolith,原諒我。我指的是它們確實對輸出有可測量的影響。在每個導通週期之後,當您對二極管進行反向偏置時,它會在載流子耗散的同時僅保持一瞬間。
@Kortuk:我不明白。您能否舉一個示例電路或描述它如何影響信號?
russ_hensel
2010-03-23 00:21:49 UTC
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信號可能會快速傳播,但電子不會。 Google電子漂移速度。速度以厘米/秒或厘米/小時為單位。這是一個很好的熱門歌曲 http://www.eskimo.com/~billb/miscon/speed.html

+1,該文章使我對這個主題的思考更加清晰。
starblue
2010-03-22 23:03:36 UTC
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實際上,您確實需要在放大器的有源組件中移動電子,例如雙極晶體管的結,因為放大效果取決於此。結很小,但是您仍然會在皮秒到納秒的範圍內產生延遲。真空。

J. Polfer
2010-03-22 20:48:49 UTC
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我認為答案取決於媒體,而不取決於輸出信號的幅度;

電磁波(如描述的信號)以以下速度傳播:

(speed_of_light)/ sqrt(permittivity_of_material *導磁率_of_material)

信號的速度取決於介質的介電常數(電屬性)和磁導率(磁屬性),而不取決於信號本身的屬性(幅度,頻率,相移)。因此,這取決於放大器本身,以及兩者之間的介電常數和/或磁導率的差異,而不取決於輸出信號的幅度。

在這種情況下,您的推理要比您的朋友更好。

p>


來源: http://wiki.answers.com/Q/Do_all_electromagnetic_waves_travel_at_the_same_rate

Wouter van Ooijen
2011-09-25 22:19:19 UTC
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要揭穿朋友的觀點,請從單個低功率放大器開始。他同意它的運行速度很快。現在拿1000個這些放大器並將它們的輸出連接在一起。顯然,每個人的工作速度都與單個人的工作速度相同,因此它們仍然仍然一樣快。

前提是錯誤的; “低功率”放大器也不是“瞬時”的。
重新閱讀問題的第一句話。
辯論的雙方都深深誤會了:“例如,他同意一個典型的家庭音頻放大器是瞬時的。” -表示沒有人了解他們在說什麼。
的確如此,但是“由於它們具有很大的功能”論點仍然可以通過簡單的推理來駁斥-不需要深入的電子知識。
Olin Lathrop
2011-09-26 01:24:59 UTC
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對於電子或信號在導線中移動的速度似乎有這種固定。這的確代表了通過放大器的傳播延遲的基本下限,但是在大多數放大器中,其他延遲卻淹沒了它。放大器的各個有源組件將具有更大的延遲,然後會有與放大器的帶寬相關的延遲。通常,路徑中存在故意的帶寬限制器,代表最大的輸入到輸出延遲。

故意使用帶寬限制器的原因是使其可預測。各個晶體管或其他有源器件的差異可能很大。選擇設備後仍可在預期的較高頻率或帶寬下正常運行。然後,帶寬或頻率限制器可確保僅向有源設備提供它們可以處理的頻率。如果您給它們提供超出該範圍的頻率,則可能會發生各種不良的非線性影響。

尤其是無線電發射機,其調製信號的調諧帶寬非常嚴格,通常具有很強的截止帶寬。這樣做有實際原因,也有法律原因。發射信號的頻譜部分取決於調製信號的帶寬,並且關於帶寬可能有多大存在法律要求。如果調製信號不受發射機的帶寬限制,則輻射信號將從分配的頻帶溢出到分配給另一個站的頻帶,這當然是不允許的。

因此,信號路徑從出於各種原因,無線電發射機向廣播信號的輸入始終會有一些延遲。

smashtastic
2010-10-16 17:38:18 UTC
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沒有廣播電台的放大器和發射器以聲音的速度工作,因此您在另一端聽到廣播,而電視放大器和發射器以光速工作,因為您可以在另一端看到圖片。 ...

(抱歉,我的幽默無聊,因為問題已得到正確回答)

我不想鼓勵大家回答這些問題,但是我很喜歡這個,所以為您+1。也許更適合作為評論:)


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