11.22 「無線電史話」走近神祕的莫比烏斯電阻器,專利號:3267406A

「無線電史話」走近神秘的莫比烏斯電阻器,專利號:3267406A

「無線電史話」走近神秘的莫比烏斯電阻器,專利號:3267406A

如果我們把紙帶想像成金屬帶,讓電流由其中一個夾子流入而從另一個夾子流出的話,在紙帶表面的電流有兩個可能的流動方向,而這兩個方向的電流產生的磁場恰好互相抵消。也就是說,電流在這個裝置流動的時候不會產生磁場,所以也不會有電池感應的現象發生。這就是一個無電感電阻。這種電阻就叫默比烏斯電阻。莫比烏斯帶在藝術和文化作品中也經常被引用,作為“無限循環”的一個象徵。

1790年11月17日,德國數學家和天文學家莫比烏斯出生。

莫比烏斯最著名的成就是發現了三維歐幾里得空間中一種奇特的二維單面環狀結構——後人稱為莫比烏斯帶。

莫比烏斯帶是用一張長方形紙條扭轉半圈並將端頭粘接在一起的帶子。

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上圖桑迪亞實驗室的理查德·戴維斯(Richard L. Davis),莫比烏斯電阻器的發明者,美國專利3267406A,在1969年11月的《電子圖解》中顯示。

許多年輕人會熟悉莫比烏斯地帶。這是一個具有一側和一條邊緣的三維物體。它是通過以下方式形成的:取一條紙帶,將其扭曲,然後將兩端粘在一起。為了證明它具有一側,年輕的科學家可以在中間劃一條線。最終,該線將連接起來,但僅在覆蓋條帶的“兩面”之後才有效,實際上證明只有一側。該條也可以沿著該線切割,這將形成另一條條,即非莫比烏斯。

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莫比烏斯電阻器。Wikiepdia圖片。

戴維斯使用莫比烏斯帶形成電阻。他的紙條上覆蓋著箔紙。當它連接在一起時。條帶的外部形成連續導體,並且連接直接相對。結果是電流在帶材的外部流動,但方向相反。因此,磁場被抵消,使得最終的器件無感。事實證明,這在UHF上很有用,因為否則在這些高頻下,電阻的雜散電抗將非常重要。

尋找有趣的Science Fair項目的學生可以製作莫比烏斯帶或莫比烏斯電阻。幾乎可以肯定,通過製作試條然後將其切成兩半,學生將知道電阻的功能。但是,配備了便宜的RCL儀的高年級學生可以通過顯示帶狀扭線消失電感來獲得更深入的瞭解。

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莫比烏斯帶在雕塑、郵票、繪畫、建築、設計、電影、雜誌封面以及科幻作品都有應用。

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