11.22 「无线电史话」走近神秘的莫比乌斯电阻器,专利号:3267406A

「无线电史话」走近神秘的莫比乌斯电阻器,专利号:3267406A

「无线电史话」走近神秘的莫比乌斯电阻器,专利号:3267406A

如果我们把纸带想像成金属带,让电流由其中一个夹子流入而从另一个夹子流出的话,在纸带表面的电流有两个可能的流动方向,而这两个方向的电流产生的磁场恰好互相抵消。也就是说,电流在这个装置流动的时候不会产生磁场,所以也不会有电池感应的现象发生。这就是一个无电感电阻。这种电阻就叫默比乌斯电阻。莫比乌斯带在艺术和文化作品中也经常被引用,作为“无限循环”的一个象征。

1790年11月17日,德国数学家和天文学家莫比乌斯出生。

莫比乌斯最著名的成就是发现了三维欧几里得空间中一种奇特的二维单面环状结构——后人称为莫比乌斯带。

莫比乌斯带是用一张长方形纸条扭转半圈并将端头粘接在一起的带子。

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上图桑迪亚实验室的理查德·戴维斯(Richard L. Davis),莫比乌斯电阻器的发明者,美国专利3267406A,在1969年11月的《电子图解》中显示。

许多年轻人会熟悉莫比乌斯地带。这是一个具有一侧和一条边缘的三维物体。它是通过以下方式形成的:取一条纸带,将其扭曲,然后将两端粘在一起。为了证明它具有一侧,年轻的科学家可以在中间划一条线。最终,该线将连接起来,但仅在覆盖条带的“两面”之后才有效,实际上证明只有一侧。该条也可以沿着该线切割,这将形成另一条条,即非莫比乌斯。

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莫比乌斯电阻器。Wikiepdia图片。

戴维斯使用莫比乌斯带形成电阻。他的纸条上覆盖着箔纸。当它连接在一起时。条带的外部形成连续导体,并且连接直接相对。结果是电流在带材的外部流动,但方向相反。因此,磁场被抵消,使得最终的器件无感。事实证明,这在UHF上很有用,因为否则在这些高频下,电阻的杂散电抗将非常重要。

寻找有趣的Science Fair项目的学生可以制作莫比乌斯带或莫比乌斯电阻。几乎可以肯定,通过制作试条然后将其切成两半,学生将知道电阻的功能。但是,配备了便宜的RCL仪的高年级学生可以通过显示带状扭线消失电感来获得更深入的了解。

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莫比乌斯带在雕塑、邮票、绘画、建筑、设计、电影、杂志封面以及科幻作品都有应用。

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