Grundlagen elektromagnetischer Energieübertragung

Grundlagen elektromagnetischer Energieübertragung
von Ivor CATT

Quelle:
CATT, I.: „Fundamentals of electromagnetic energy transfer“ aus „Electronics & Wireless World“,
Sept. 1984, Seiten 45 ff, Auszug (Übersetzung: Ekkehard Friebe) 

Zitat:
a) Schwächen der traditionellen Theorie

Der Fortschritt in der digitalen Elektronik hat Schwächen in den Grundlagen der elektro-magnetischen Theorie deutlich gemacht. Diese Arbeit diskutiert einige der Schwächen und beginnt den Aufbau einer gesünderen wissenschaftlichen Basis.

In den Jahren nach 1870 arbeitete Oliver HEAVISIDE, der Vater der digitalen Elektronik, mit seinem Bruder Arthur daran, die Impuls-Signalgabe längs einer Übertragungsleitung zu verbessern. Dabei verwendete er Theorie und Experiment zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit der Untersee-Telegraphen-Linie zwischen Newcastle und Dänemark. Diese praktische Erfahrung gab ihm eine Beherrschung der elektro-magnetischen Theorie, die für ein Jahrhundert lang unerreicht blieb.

Dies führte zu seiner größten Leistung, der Entdeckung des Konzepts des „Energie-Stromes“ (ref. 1, 2, 3), welches er selbst unterbewertete und niemals erneut erwähnte, nachdem HERTZ zehn Jahre später die noch eindrucksvolleren drahtlosen Wellen nachgewiesen hatte.

Die drahtlose Signalübertragung war seit der Zeit ihres Aufkommens um das Jahr 1900 als ein bedeutsamerer Fortschritt betrachtet worden. In Wirklichkeit jedoch hemmte sie die theoretische Entwicklung.

Die drahtlose Übertragung ist eine resonante, stationäre Aktivität. Sie ist weit weniger bestimmend für die erfolgreiche Entwicklung der elektro-magnetischen Theorie als ihr scheinbar primitiver Vorläufer, der transversale elektro-magnetische ( = TEM) Übergang oder Impuls. Er pflanzt sich – geführt von zwei elektrischen Leitern – unverzerrt mit Lichtgeschwindigkeit fort.

Der Zauber, die magische Natur der drahtlosen Signalübertragung verursachte die Unterdrückung und den späteren Verlust eines Verständnisses, durch welchen Mechanismus sich ein Signalimpuls von einem logischen Gatter zum nächsten mit Lichtgeschwindigkeit fortpflanzt. Dieser Umstand veranlaßte Albert EINSTEIN, sogar die bloße Idee eines logischen Impulses als absurd zu verwerfen!

„….Wenn ich einen Lichtstrahl mit der Geschwindigkeit c (Lichtgeschwindigkeit im Vakuum) verfolge, sollte ich einen solchen Lichtstrahl als ein räumlich ruhendes, oszillierendes elektro-magnetisches Feld beobachten. Dennoch scheint es etwas derartiges nicht zu geben, weder aufgrund der Erfahrung noch gemäß MAXWELL’s Gleichungen“ (ref. 4).

Eine tiefe Kluft entstand zwischen der „EINSTEIN-Gemeinde“, die sich selbst „Moderne Physik“ nannte, und dem Ingenieurwesen der digitalen Elektronik. Letztere nämlich basiert auf dem logischen Impuls, den EINSTEIN als absurd ablehnte (Innerhalb der Gemeinde der „Modernen Physik“ ist die einzig mögliche elektro-magnetische Fortpflanzungsart die Sinuswelle, während die digitale Elektronik auf dem Impuls aufbaut, ref. 3, 5).

EINSTEIN las niemals HEAVISIDE. Heaviside seinerseits war zwar sehr an Einstein interessiert, ihm fehlte jedoch die erforderliche Information, um Einsteins Ideen begreifen zu können.

Heute könnte die Kluft überbrückt werden, wenn nur die Professoren der modernen Physik die logischen Impulse hoher Geschwindigkeit auf Meßoszilloskopen anschauen würden (ref. 5). Sie würden dann zugeben müssen, daß der „Energie-Strom“ nach HEAVISIDE tatsächlich existiert und keineswegs absurd ist.

„Der Impuls bewegt sich als Ganzes nach rechts mit einer Geschwindigkeit v derart, daß a zu A und b zu B läuft in der Zeit, die durch vt = aA oder bB gegeben ist.

„Die übertragene Störung stellt auf diese Weise eine reine Welle dar. Sie überträgt alle ihre Eigenschaften unverändert…..

„…..Denn der Impuls kann von jeder Länge und jeder Amplitude sein und es kann eine beliebige Anzahl von Impulsen Seite an Seite vorhanden sein, die alle in der gleichen Weise, unverändert und unabhängig von einander, längsbeweglich sind.

„…..Da jeder Impuls unabhängig ist von allen anderen, braucht keine Verknüpfung zwischen den Richtungen ( = Polarität, Vorzeichen ) der elektrischen Feldstärken E in einem Impuls und dem nächsten vorzuliegen. Die Richtung kann beliebig längs der Welle variieren.“ (ref. 3).

Da EINSTEIN fortfuhr, seinen fehlerhaften Ansatz als die wesentliche Grundlage der Relativitäts-Theorie zu erklären, ist es verständlich, warum die „Moderne Physik“ für die Arbeit eines Computer-Designers keine Hilfe sondern nur Verwirrung geben kann.

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