Berechnung der effektiven Bestrahlungsstärke der waagerechten Fläche durch die Sonne
Wieviel Prozent der Sonnenstrahlung fällt auf eine waagerechte Fläche an der angegebenen geografischen Position, weil die Sonne ja nicht
unbedingt senkrecht über dieser steht und außerdem dem Tageszeiten- und Jahreszeitenverlauf unterliegt? Die eingetragenen
Koordinaten gehören zu Mainflingen-Offenbach. Die Berechnung ist schwierig, weil über folgende Großkreisformel
integriert werden muß, und zwar von 0 bis 365 x 24 Stunden.
mit ls=2*pi/24*t-pi und bs=nWK*sin(2*pi/365/24*t-pi/2) den Koordinaten des Subsonnenpunktes
Auch in Kugelkoordinaten ist diese Berechnung schwierig. Darum empfiehlt sich hier die SIMPSON-Formel. Für beliebige Koordinaten auf
der Erdoberfläche ist diese Iteration hier geeignet.
effektive Sonnenbestrahlung, Bestrahlungsstärke, waagerechte Fläche
Berechnung der effektiven Bestrahlungsstärke der geneigten Fläche durch die Sonne
Wieviel Prozent der Sonnenstrahlung fällt auf eine geneigte, nach Süden bzw. Norden zeigende Fläche an der angegebenen geografischen Position, weil die Sonne ja nicht
unbedingt senkrecht über dieser steht und außerdem dem Tageszeiten- und Jahreszeitenverlauf unterliegt? Die eingetragenen
Koordinaten gehören zu Mainflingen-Offenbach. Die Berechnung ist schwierig, weil über folgende Formel
integriert werden muß, und zwar von 0 bis 365 x 24 Stunden.
mit ele, der Elevation zur Sonne, ris, der Richtung zur Sonne und rif, der Richtung der Fläche
Diese Berechnung ist schwierig. Darum empfiehlt sich hier die SIMPSON-Formel. Für Koordinaten >= 39 Grad auf
der Erdoberfläche ist diese Iteration hier geeignet.
effektive Sonnenbestrahlung, Bestrahlungsstärke, geneigte Fläche
Berechnung der kürzesten Entfernung auf der Erdoberfläche
Wie groß ist die kürzeste Entfernung zwischen zwei geografischen Koordinaten, also die Großkreisentfernung, unter der
Annahme, dass die Erdoberfläche eine Kugeloberfläche ist? Die eingetragenen Anfangskoordinaten gehören zum Kirchturm in Dorstens Innenstadt, die der
Zielkoordinaten etwa zu New York, USA. Die Berechnung ist einfach, weil nur die Koordinaten in die Großkreisformel (s.o.) eingesetzt werden müssen und der
Arcus-Cosinus mit dem Erdradius zu multiplizieren ist.
Berechnung der Richtung und des Erhebungswinkels zu einem geostationären Satelliten
Welche Werte nehmen Azimuth und Elevation zu einem geostationären Satelliten an? Die eingetragenen Koordinaten gehören zum Kirchturm
in Dorstens Innenstadt, die des Satelliten zu ASTRA (Satelliten-Längengrade werden ab 180 Grad, über Westen nach Norden negativ
gezählt).
Eindringtiefe elektromagnetischer Wellen in Stoffe endlicher elektrischer Leitfähigkeit - oder: Das Handy am Ohr
Sie haben gelesen oder gehört, dass die von Handys ausgehende Strahlung gefährlich ist? Die Lösung der Maxwellschen Gleichungen
für elektromagnetische Wellen in Stoffen endlicher Leitfähigkeit besagt: Bei einer Frequenz von 1.000 MHz und unter der Annahme, dass die
elektrische Leitfähigkeit des menschlichen Schädels etwa 0.0179 /(Ohm*cm) beträgt, sind die elektromagnetischen Wellen nach einer
Eindringtiefe von 11.895 mm in den Körper auf den 1/e-ten Teil also 36,79 % gedämpft. Oberhalb 1200 MHz treten Resonanzerscheinungen
auf und diese Rechnung ist nicht mehr richtig. Erwarten Sie jetzt noch einen Gehirn-Tumor?
(Berechnung nach K. SIMONYI, Theoretische Elektrotechnik, Technische Universität Budapest)
Leitfähigkeit verschiedener menschlicher Organe [hier]
Berechnung der Impedanz vertikaler Antennen nach MEINKE für l <= λ / 4
Das Ergebnis gilt für Vertikalstrahler <= λ/4, aber auch für gestreckte Dipole doppelter Länge <= λ/2, wenn die Ergebnisse verdoppelt werden. Es gilt l>>d.
Antennenimpedanz nach MEINKE
Überblick über den Verlauf von Resistanz und Reaktanz über l/λ:
Berechnung der Antennen-Impedanz nach BALANIS für Dipole
Das Ergebnis gilt für gestreckte Antennen mit sinusförmiger Stromverteilung im freien Raum, Medium oder mindestens 2 x λ über Grund, wenn l>>d ist. Für die Resonanzstellen und den
Impedanzverlauf müssen die Frequenz und der Drahtdurchmesser angegeben werden. Längen sind auf den freien Raum bezogen. Die Resonanz-Berechnung gibt die Länge im freien Raum zurück. Um die
geometrische Länge im Medium zu bekommen, siehe Länge im Medium. Für die Fachleute habe ich die 2kl aus der Antennenberechnung
in die Nebenrechnung übertragen, es lassen sich aber auch andere Argumente eintragen. Für Argumente größer als 36 werden Si(x) und Ci(x) ungenau.
Nähere Berechnungen [hier].
Siehe auch: Antenna Theory - Analysis and Design, BALANIS, Arizona State University, Tempe, AZ
Antennenimpedanz nach BALANIS / Dipol
Antennendaten
Integral-Sinus und -Cosinus
Verlauf der Impedanz über l/λ, λ=1 m, d=1 mm, Vakuum:
Berechnung des Einflusses idealer Erde auf die Impedanz von Dipolen
Jeweils für horizontale bzw. vertikale Dipole nach BALANIS. Die Antennenimpedanzen werden von dem zuletzt benutzten Programm oben hierher übertragen.
Siehe auch: BALANIS, Arizona State University, Tempe, AZ
Einfluss idealer Grund auf die Dipolimpedanz nach BALANIS
Berechnung der Antennen-Impedanz nach BALANIS für Vertikalantennen
Das Ergebnis gilt für Vertikalantennen mit sinusförmiger Stromverteilung, wenn l>>d ist. Für die Resonanzstellen und den Impedanzverlauf müssen die Frequenz und der Drahtdurchmesser angegeben werden.
Längen sind auf den freien Raum bezogen. Die Resonanz-Berechnung gibt die Länge im freien Raum zurück. Um die geometrische Länge im Medium zu bekommen, siehe Länge im Medium.
Für die Fachleute habe ich die 2kl aus der Antennenberechnung in die Nebenrechnung übertragen, es lassen sich aber auch
andere Argumente eintragen. Für Argumente größer als 36 werden Si(x) und Ci(x) ungenau.Nähere Berechnungen [hier].
Siehe auch: Antenna Theory - Analysis and Design, BALANIS, Arizona State University, Tempe, AZ
Antennenimpedanz nach BALANIS / Vertikalantenne
Antennendaten
Integral-Sinus und -Cosinus
Verlauf der Impedanz über l/λ, λ=1 m, d=1 mm, Vakuum:
Beim Hochtransformieren schaltet man L an den Generator und C parallel zur Last. Beim Heruntertransformieren schaltet man C parallel zum Generator und L an die Last. Näheres [hier]
Hochtransformieren mit einer Boucherot-Schaltung, Rl > Rg
Heruntertransformieren mit einer Boucherot-Schaltung, Rl < Rg
Collins-Filter (Pi-Filter) Resonanztransformation, Berechnung mit gedachtem Zwischenwiderstand
Es gibt verschiedene Lösungsansätze zur Berechnung des Pi-Filter. Hier eine Lösung mit zwei hintereinander geschalteten Boucherot-Schaltungen.
Zunächst wird auf den niederohmigen Hilfswiderstand heruntertransformiert, dann auf den Zielwiderstand herauftransformiert. Durch Variieren des Hilfswiderstandes können entweder Ca, Cb oder L eingestellt werden.
Vielleicht funktioniert ja auch die automatische Berechnung für ein gewähltes Ca, Cb oder L. Berechnen Sie zuerst manuell einen Wert und wählen Sie für die automatische Berechnung einen Standardwert aus der E-Reihe.
Die automatische Suche ist eine Beta-Version. Näheres [hier]
Collins-Filter berechnen
Collins-Filter (Pi-Filter) Resonanztransformation, Berechnung mit Q
Es gibt verschiedene Lösungsansätze zur Berechnung des Pi-Filter. Hier die mathematisch exakte Lösung mit Berücksichtigung der Güte Q. Geben Sie als Anfangswert für Q einen Wert zwischen 5...20 ein.
Die automatische Suche einer Lösung für ein vorgegebenes Ca, Cb oder L ist eine Beta-Version. Näheres [hier]
max. Erdungswiderstand bei FI
