Излучение и особенности распространения электромагнитных волн.

[Фёдор Менде]

Ф.Ф.!
Прошу прощения, но собравшиеся здесь далеко не дети.

Данный материал написан вовсе не для детей, а для людей знающих радиотехнику и электродинамику. Отличительной чертой написанного является то, что он понятен даже радиолюбителям.

Вы пишите что «речь пойдёт об электрических полях индукции». Но далее по тексту слово «электрических» исчезает. Остаётся – поля индукции (ПИ).

Речь идёт только об электрических полях индукции, просто сокращение используется, чтобы избежать тавтологии.

А когда Вы привлекаете закон Б-С-Лапласа, то складывается впечатление, что речь идёт о магнитном поле. Следовало бы дать определение «полям индукции», если они действительно отличаются от эл. и маг. полей.

Для того, чтобы составить полное впечатление о работе, следует полностью прочитать топик http://fmnauka.narod.ru/AN.pdf  . У вас создаётся впечатление, что, упоминая о законе Био-Савара, речь идёт о магнитной индукции. Это не так, поскольку конечный результат - это запаздывающие электрические поля и во второй части топика показано, что и магнитное поле и векторный потенциал это всего лишь методика расчета. И без их введения можно обойтись.

Далее. Вы делаете упор на ускоренное движение зарядов в диполе. «Поля индукции появляются только в том случае, когда в проводниках имеет место ускорение зарядов». Но разве вам не известен факт, что кроме ускорения заряды в диполе ещё и тормозятся. Что же делается при этом с ПИ? Они сворачиваются. Явление самоиндукции.

Торможение это то же ускорение, только с отрицательным знаком, при этом электрические поля индукции меняют знак.

Вы уж извините, но исключительно для читателя, следует напомнить, что в четверть периода при увеличении тока в проводнике вспыхивающее маг.поле вызывает появление эдс самоиндукции, направленное против тока (правило Ленца), а в следующие четверть периода – эдс направлено попутно с убывающим током. То же правило действительно и для отдельного рядом расположенного проводника.

Я уже сказал, что меня не интересует магнитное поле и как оно «вспыхивает». Нас интересуют только электрические поля, поскольку только они ускоряют или замедляют заряды.

Таким образом, пока не видно ПРИЧИНЫ, по которой ПИ может оторваться от проводника. Не указывая ПРИЧИНЫ, Вы несколько раз упоминаете о каких то «законах излучения». Что это за законы?

Меня совершенно не интересует то,  как электрические поля индукции отрываются от проводников антенны. Мне достаточно лишь того факта, что они убывают как 1/r и запаздывают по времени. Именно эти их свойства и дают ЭМ волну.

Судя из текста, Вы несколько раз упоминаете, что ПИ убывают по закону 1/r  и что скорость их распространения равна скорости света. И, как я понимаю, это вас убеждает в отрыве ПИ от антенны? Интересно, скольких читателей убедят такие аргументы?

Грамотных читателей убедят.

Далее. О согласовании антенны с пространством. Генератор, фидер и антенна представляют собой единую систему, в которой подобно крови в живом организме текут общие токи и существуют некие закупорки сосудов. Чтобы обеспечить нормальное движение крови, применяют элементы согласования. В пространство из антенны токи не текут! Вот если бы Вы доказали, что ток по сути является полем, тогда можно было бы ввести в систему и пространство.

Электрические поля индукции обладают энергией, эти поля убывают как 1/r , этого вполне достаточно, чтобы энергия уходила в пространство безвозвратно в виде ЭМ волн. Поэтому в пространство никаким токам течь не нужно. Сама же антенна, это резонансный контур с потерями (резистивными и на излучение), что и определяет  добротность резонансного контура, который она представляет. Надеюсь мне не нужно Вам рассказывать, как согласовать резонансный контур с линией передачи и как согласовать линию передачи с генератором?

[Дмитрий Мотовилов]

Я уже сказал, что меня не интересует магнитное поле и как оно «вспыхивает». Нас интересуют только электрические поля, поскольку только они ускоряют или замедляют заряды.

Меня совершенно не интересует то,  как электрические поля индукции отрываются от проводников антенны. Мне достаточно лишь того факта, что они убывают как 1/r и запаздывают по времени. Именно эти их свойства и дают ЭМ волну.
Грамотных читателей убедят.
Электрические поля индукции обладают энергией, эти поля убывают как 1/r , этого вполне достаточно, чтобы энергия уходила в пространство безвозвратно в виде ЭМ волн. Поэтому в пространство никаким токам течь не нужно. 

Фёдор Фёдорович, спасибо! Ключевые представления! Весьма актуально продолжение детального описания и акцентирования новизны.

[Дмитрий Мотовилов]

Можно полностью выкинуть в архив представление об отрыве ЭМ волны. Похоже, остаются лишь поля статики (статической индукции) и поля динамики ("динамической индукции"). А волновой характер последних - лишь следствие волновых колебаний зарядов.

[Фёдор Менде]

Совершенно верно. Вы всё поняли правильно.
Задача нашего форума заключается прежде всего в том, чтобы на физическом уровне разьяснять те процессы, которые многие, а может быть и все, до сих пор не понимали. От этой темы будет несомненная польза и простым радиолюдителям и матёрым теоретикам, которые часто не понимают что они пишут в виде формул. Очень показательный пример с Ландау, когда вводя диэлектрическую проницаемость плазмы, он перепутал производную и интеграл гармонической функции и тем самым ввёл в своих трудах целый метафизический раздел, посвящённый частотной диспресии диэлектрической и магнитной проницаемости.

[Amw]

ЭМ волна существует лишь в воображении, как матмодель свойств воображаемых пробных зарядов.

Как модель - в воображении, а как элементарная частица (фотон) - ... в ощущениях.

...и матёрым теоретикам, которые часто не понимают что они пишут в виде формул.

Вот именно.

Сама же антенна, это резонансный контур... ...Надеюсь мне не нужно Вам рассказывать, как согласовать резонансный контур с линией передачи и как согласовать линию передачи с генератором?

А мне вот кажется, что об этом именно Вам нужно рассказать. Что я с Вашего позволения и попытаюсь сделать.

...для того, чтобы антенна излучала на этой частоте её длина должна быть соизмерима с длиной волны.

Неправда. Любая проводящая конструкция будет излучать всю подводимую энергию за вычетом тепловых потерь. Если использовать сверхпроводник, то любой гвоздь будет излучать 100% подводимой энергии даже в длинноволновом диапазоне.

Антенна будет согласована со свободным пространством в том случае, когда на поверхности её проводников отношение электрического поля индукции и магнитного поля текущего по проводникам тока также будет равно 377 Ом.

В любой антенне накапливается такое количество энергии пока мощность излучения (плюс мощность потерь, если есть) не сравняется с подводимой. Может это и называется, по-Вашему, "самосогласование с пространством"? Ради бога...

Для этого необходимо, чтобы характеристическое сопротивление резонансного контура (корень квадратный из отношения индуктивности к ёмкости контура), которым является антенна, было равно 377 Ом.

Антенна - это не резонансный контур, а несогласованная ЛИНИЯ. Как правило ЛИНИЯ замкнутая или разомкнутая. Конструктивно выполняется так, чтобы "потери" на излучение (да ещё в нужном направлении) были побольше, а тепловые - поменьше. Плюс (желательно) входное сопротивление (не обязательно чисто активное) антенны (а не волновое - это разные вещи) должно лежать в удобном для согласования с источником (приемником) диапазоне. Это главное. Такая вот "картина маслом".

Очевидно, необходимо при помощи подводящей линии подводить к резонансному контуру ту энергию, которую антенна теряет на излучение. Делают это при помощи подводящей линии, но волновое сопротивление  линию тоже нужно согласовать с характеристическим сопротивлением резонансного контура антенны.

Тоже неправда. Согласовать нужно входной импеданс линии с выходом генератора. А входной импеданс линии есть результат трансформации ей входного импеданса антенны - см. диаграмму Смитта.

Если вопросов по физике работы антенны нет...
...Какие моменты в объяснении физики работы антенны Вам не понятны?

Без комментариев.

Меня совершенно не интересует то,  как электрические поля индукции отрываются от проводников антенны.

Ну а как это всё потом отрывается от антенны и уносится - практического значения действительно не имеет. Но поскольку Ваша теория Вашими устами произносит неверные вещи, т.е. вещи, опровергаемые практикой... Извините.

...модулированный сигнал имеет спектр, который должен помещаться в полосу пропускания резонансного контура антенны.

Об этом в другой раз.

[Дмитрий Мотовилов]

Цитата: Дмитрий Мотовилов

ЭМ волна существует лишь в воображении, как матмодель свойств воображаемых пробных зарядов.

Как модель - в воображении, а как элементарная частица (фотон) - ... в ощущениях.

А как докажете, что фотон - частица энергии именно "волны"?

[Дмитрий Мотовилов]

Читайте теорию потоков энергии Мотовилова. ЭМ излучение энергии через свободное пространство возможно в безволновой форме. Причём в миллионы раз мощнее, чем при волновом изменении поля.

[Фёдор Менде]

Amw , у нас все имеют право голоса. Вы можете здесь прочесть такую же познавательную лекцию, как и я, и разьяснить свои позиции. 

[Al]

Александр, добрый день

....я думаю, с вами будет легче разобраться в поднятом вопросе, а то я тут уже путаться начал ))

...читая Айзенберга находим:
"...что хотя принципиально всякая схема, способная создавать токи смещения, может явиться источником, как принято говорить излучателем ЭМВ....но практически в качестве излучателей ЭМВ (антенн) применяются схемы удовлетворяющий определенным требованиям. Основным требованием, предъявляемым к практическому излучателю, является мнинимум связанной с ним энергии, те не  излучаемой в окружающее пространство (минимум реактивной энергии). Чем больше связанная реактивная  энергия, тем больше потерь и уже полоса пропускания антенны"
...что принципе противоречит выше сказанным утверждениям ( в том числе и моим) ))
...как вы прокомментируете это?

...рассматривая схему излучателя в виде параллельных пластин - связанная энергия сосредоточена в пространстве между пластинами, так как вектор Пойтинга направлен в центр оси конденсатора. Получается, что ЭМВ излучается не наружу а внутрь.

...для Фёдора Фёдоровича:
...я прочитал вашу статью. Здесь вопросов больше чем ответов.
...вообще интересно, что вы ратуете за электрическую индукцию а Зиновий:
...http://live.cnews.ru/forum/index.php?showtopic=33043&st=150
....за магнитную индукцию
...и вывод формулы как бы с "конца". В Айзенберге и Надененко анализируя полученые формулы для излучения, принебрегая фазовыми множителями поулчают выражение для напряженности магнитного постоянного тока - формулу Био-Савара, выж начинаете с неё.
...
...с моей точки зрения - любой , даже максимально небольшой провод имеет как погонную индуктивность, так и погонную емкость
...тем самым, при движении по нему заряда имеет и Е поле и Н поля, а при движении с ускорением заряда еще и излучает.
...это как "два в одном" и рассматривать наверное правильнее всеж электромагнитную индукцию.

...быть может RU9HA, Александр, всеж объяснит что где как и откуда.
... я так говорю - потому как на радиолюбительских форумах вы порой обрываете объяснения, говоря о том , что собеседник еще не готов понять.


...с уважением, Алексей

[Фёдор Менде]

...для Фёдора Фёдоровича:
...я прочитал вашу статью. Здесь вопросов больше чем ответов.
...вообще интересно, что вы ратуете за электрическую индукцию а Зиновий:
...http://live.cnews.ru/forum/index.php?showtopic=33043&st=150
....за магнитную индукцию.

Я хорошо знаком с работами Докторовича. Для обоснования своей теории ему пришлось ввести некую гипотетическую силу неэлектрического происхождения, которая действует на заряд в полях индукции. Я же считаю, что действовать на заряд и ускорять его может только электрическое поле. Это относится и к действию на заряд силы при движении его в магнитном поле (сила Лоренца). Эта сила является следствием зависимости скалярного потенциала заряд от его относительной скорости. Смотрите главу 3  работы http://fmnauka.narod.ru/Pro1.pdf  .

...и вывод формулы как бы с "конца". В Айзенберге и Надененко анализируя полученные формулы для излучения, пренебрегая фазовыми множителями получают выражение для напряженности магнитного постоянного тока - формулу Био-Савара, выж начинаете с неё.

Формула Био-Савара эмпирическая, поэтому её можно получить и указанным путём, но это не раскрывает её физической сущности. В действительности же физические причины того, что система способна излучать ЭМ волны заключается в зависимости скалярного потенциала заряд от его скорости, что и показано в 3 главе работы  http://fmnauka.narod.ru/AN.pdf  .

...с моей точки зрения - любой , даже максимально небольшой провод имеет как погонную индуктивность, так и погонную емкость
...тем самым, при движении по нему заряда имеет и Е поле и Н поля, а при движении с ускорением заряда еще и излучает.
...это как "два в одном" и рассматривать наверное правильнее всеж электромагнитную индукцию.

Дело здесь в том, что излучает каждый заряд в отдельности и суперпозиция этих излучений и даёт ЭМ волну. И я уже говорил, что матаппарат излучения может быть построен без использования магнитного поля. Ускоряемый заряд продуцирует электрическое поле (поле индукции), и это поле распространяется в виде электротоковой волны. Это и есть то, что сейчас называют ЭМ волной. В действительности в пространстве распространяется энергия в виде электрического поля, вслед за которым движется ток смещения (производная по времени от электрического поля), вот и всё. Никаких физических магнитных полей в этой волне нет, хотя магнитное поле как математическое поле и удобно ввести в рассчётных целях.
Что же касается излучения малыми объектами по сравнению с длинной волны, то здесь нет противоречий. Главная задача заставить электроны в таком образце двигаться ускоренно. Наиболее просто это можно сделать при помощи резонансного трансформатора. Но можно использовать и нерезонансный трансформатор, но только создать его очень трудно. Это связано с тем, что сопротивление излучения при малых размерах излучателя очень мало и чтобы его согласовать с волновым сопротивлением линии, нужен большой коэффициент трансформации. При этом сами потери в трансформаторе оказываются значительно больше чем излучаемая энергия. Выходом может служить использование сверхпроводников, что и делается для создания сверхнаправленных систем излучения при малых габаритах.

[tcaplin]

Фёдор Менде:

Я же считаю, что действовать на заряд и ускорять его может только электрическое поле.

Это то же самое, если построить механику на положении, что действовать на массу может только сила гравитации. И начинать называть все центростремительные силы гравитационными, а центробежные - антигравитационными, силы инерции - индукционными силами гравитации и т.п. Почти уверен, что в таких рамках можно даже воспроизвести все формулы кинематики и динамики "на свой лад", утверждая, что внесли новое слово в механику. Но зачем?
 По-моему, сваливая все силы, которые могут действовать на заряды, в "одну кучу" под псевдонимом "электрическое поле" (но, как затем выясняется, этих полей оказывается изрядное количество в одном и том же пространстве!), можно не разъяснить ситуацию, а наоборот, спутать все карты.

 Кстати, присоединяюсь к уже заданному вопросу: на какие "законы излучения" Вы неоднократно ссылаетесь? Причем, по вашему мнению, одна эта ссылка сразу "объясняет" наличие полей индукции - по крайней мере после нее Вы уже считает их просхождение "объясненным" Вами?

 ...Пожалуй, в помощь Вам конкретизирую задачу - докажите теорему (или дайте, пожалуйста, ссылку на ее доказательство), что законы убывания полей 1/r² и 1/r³ означают неизлучение, а 1/r - наоборот, обязательно излучение?
 Например, потенциал гравитационного поля пропорционален 1/r, но пока никто не ведет речь о ГП как поле излучения. (Гравитационнные волны - совсем другое).

[tcaplin]

P.S. Чтобы Вы меня павльно поняли - я не "веду подкоп" под вашу теорию. У меня есть очень серьезные вопросы к традиционной позиции - и я пытаюсь найти на них ответы в альтернативных вариантах. Но если рассматриваемый вариант не устраняет, а усугубляет мои вопросы к классике - то непроизвольно я переношу их на него. Возможно, убедительно ответя на них, Вы развеите  мои сомнения...

[Фёдор Менде]

Кстати, присоединяюсь к уже заданному вопросу: на какие "законы излучения" Вы неоднократно ссылаетесь? Причем, по вашему мнению, одна эта ссылка сразу "объясняет" наличие полей индукции - по крайней мере после нее Вы уже считает их просхождение "объясненным" Вами?

Да, я именно так считаю. Ни в одном учебнике Вы не найдёте обяснения физической природы индукционных полей. В моей же работе http://fmnauka.narod.ru/Pro1.pdf   в главе 3 показано, что индукционные электрические поля являются следствием зависимости скалярного потенциала заряда от его скорости.

...Пожалуй, в помощь Вам конкретизирую задачу - докажите теорему (или дайте, пожалуйста, ссылку на ее доказательство), что законы убывания полей 1/r² и 1/r³ означают неизлучение, а 1/r - наоборот, обязательно излучение?
 

Думаю, Вам известно, что все законы электродинамики являются математичеким представлением экспериментальных фактов, которые не основаны на теоремах. Никто не знает почему природа поступила именно так. Теоремы же доказываются в математике, которая пытается смоделировать физические законы и они являются сводом правил этого аппарата.

[Amw]

Amw , у нас все имеют право голоса. Вы можете здесь прочесть такую же познавательную лекцию, как и я, и разьяснить свои позиции.

Я пока воспользовался правом голоса, чтобы обратить внимание на неточности в Вашей позиции.

Что же касается излучения малыми объектами по сравнению с длинной волны, то здесь нет противоречий...
...Выходом может служить использование сверхпроводников, что и делается для создания сверхнаправленных систем излучения при малых габаритах.

Всё правильно, но зачем тогда надо было говорить:

...для того, чтобы антенна излучала на этой частоте её длина должна быть соизмерима с длиной волны.

Теперь по

...модулированный сигнал имеет спектр, который должен помещаться в полосу пропускания резонансного контура антенны.

Тем более и Алексей почти о том же:

...читая Айзенберга находим:
"...что хотя принципиально всякая схема, способная создавать токи смещения, может явиться источником, как принято говорить излучателем ЭМВ....но практически в качестве излучателей ЭМВ (антенн) применяются схемы удовлетворяющий определенным требованиям. Основным требованием, предъявляемым к практическому излучателю, является мнинимум связанной с ним энергии, те не  излучаемой в окружающее пространство (минимум реактивной энергии). Чем больше связанная реактивная  энергия, тем больше потерь и уже полоса пропускания антенны"
...что принципе противоречит выше сказанным утверждениям ( в том числе и моим) ))
...как вы прокомментируете это?

Всё тут сказано правильно. Не вижу никаких противоречий, но под полосой пропускания здесь подразумевается совсем не то, к чему привыкли радиолюбители. Тем более "резонансный контур антенны" тут совершенно ни при чем.
Если линия работает на нагрузку равную её волновому сопротивлению, то мы имеем так называемое "чистое транспортное запаздывание". Любой сигнал проходит без изменений и полоса пропускания согласованной линии - бесконечность.
Если нагрузка линии отличается от её волнового, то и при включении передатчика и при модуляции несущей возникает переходный процесс, длительность которого измеряется десятками времен пробега сигнала по линии. Поэтому имеет место завал фронтов модулирующего сигнала - полоса такой линии (полоса пропускания модулирующего сигнала) уже ограничена. Чем больше несогласована линия, чем больше коэффициент отражения от нагрузки, чем больше КСВ, тем больше надо накопить в ней энергии для передачи заданной мощности, тем больше потери, тем уже полоса пропускания. Именно это и хотел сказать Айзенберг, но не стал "разжевывать", потому что знал - придет Amw и всё это Вам объяснит... (Шутка)
Т.к. в антенне всё происходит точно так же... Разные их конструкции по-разному излучают в том смысле, что для излучения той же мощности им потребуется накопить (стоячая волна) разное количество энергии. А увеличение накопленной энергии - это и увеличение потерь и уменьшение полосы. Самый "неудачный" вариант антенны в этом смысле - двухпроводная линия, а самый "удачный" - диполь. Ещё удачней, может быть, антенна Бевереджа.
При модуляции сигнала голосом или телеграфом, сужении полосы при использовании несогласованного фидера заметить невозможно, поэтому радиолюбители на этом вопросе не заморачиваются. А вот уже при передаче ТВ сигнала инженеры на ушах стоят, чтобы во всех линиях передач сделать КСВ=1. И не из-за дополнительных потерь, а именно из-за полосы.

[Фёдор Менде]

Amw, Вы многое понимаете не правильно. Подробно отвечу завтра, а Вы до тех пор подумайте. Считайте, что резонансная антенна это обычный резонансный контур с заданной добротностью. Ваша задача заключается в том, чтобы линию передачи, согласованную с генератором, по которой передаётся широкополосный сигнал, подключить к такому резонансному контуру с минимальным КСВ в линии. Как Вы будете решать эту задачу?

[Al]

Самый "неудачный" вариант антенны в этом смысле - двухпроводная линия, а самый "удачный" - диполь. Ещё удачней, может быть, антенна Бевереджа.

...для сравнения, тут видимо надо еще посчитать разницу потерь на нагрузочном сопротивлении в бевередже( апериодической антенне) и реактивных потерь в диполе.
...на практике, для сравнения, лучше использовать моделировщик MMANA, большинство так и делает...и физику извлекают из моделировщика ( я, кстати так же поступал и поступаю иногда), что не очень правильно. Поэтому "вдруг" захотелось понять и сделал шаг на нерадиолюбительские форумы ...))
... я хотел как раз по этому поводу задать вопрос:
...Федор Федорович, как ваша теория описывает апериодические антенны, ведь там нет, разгоняющих заряды, реактивных полей?

....с уважением, Алексей

[Amw]

Amw, Вы многое понимаете не правильно.

Я не настолько самоуверен, чтобы ответить Вам тем же, но в том, что Вы кое-что понимаете неправильно я абсолютно уверен.

Подробно отвечу завтра, а Вы до тех пор подумайте. Считайте, что резонансная антенна это обычный резонансный контур с заданной добротностью. Ваша задача заключается в том, чтобы линию передачи, согласованную с генератором, по которой передаётся широкополосный сигнал, подключить к такому резонансному контуру с минимальным КСВ в линии. Как Вы будете решать эту задачу?

Во-первых. Антенна более точно описывается понятием линия, чем контур. И не только она. Любую реальную индуктивность или емкость точнее можно представить именно линией.
Во-вторых.У меня нет такой задачи - согласовать линию (её волновое) с генератором. Или Вы считаете, что от 100-ваттного передатчика передать в нагрузку 100вт по согласованной линии можно, а по несогласованной при ЛЮБОМ КСВ нельзя?
В-третьих. У меня нет широкополосного сигнала. Максимальная частота речевого спектра 3кгц, это 333мксек, Самый крутой фронт 83мксек. В коаксиальном кабеле волна за это время пробегает 17 километров, или совершает 83 двойных пробега в 100-метровом фидере. Вполне достаточно, чтобы забыть о сужении полосы при повышенном КСВ при передаче речевого сигнала.
В-четвертых. У меня не всегда есть необходимость минимизировать и КСВ в линии. Вернее очень часто на практике (по крайней мере на КВ) выигрыш от снижения КСВ в фидере настолько ничтожен, что не стоит каких-либо затрат.
Ну и в-пятых. Резонансная антенна, это когда в её входном сопротивлении отсутствует реактивная составляющая. Иногда это удобно в смысле согласования, но сам по себе резонанс для антенн не нужен. Есть намного более важные параметры, приносить которые в жертву ради резонанса совершенно не разумно.
Поэтому та задача, которую Вы мне предлагаете решить представляется мне настолько же нелепой, как строить мост в тысячи раз более прочный, чем это необходимо.

...для сравнения, тут видимо надо еще посчитать разницу потерь на нагрузочном сопротивлении в бевередже( апериодической антенне) и реактивных потерь в диполе.

Алексей, я же написал "в этом смысле", т.е. в смысле полосы, а не потерь.
Чтобы антенна из сверхпроводника в виде двухпроводной линии излучала 100вт, в ней надо накопить намного больше энергии, от 100-ваттного передатчика, чем антенне в виде диполя. Больше энергии - больше инерционность. Если включать-выключать передатчик, передавая точки-тире (модуляция прямоугольником), то при включении амплитуда будет нарастать по экспоненте и спадать "с хвостиком" при выключении. У антенн с бОльшей накопленной энергией хвостики длиннее...

[tcaplin]

Фёдор Менде:

индукционные электрические поля являются следствием зависимости скалярного потенциала заряда от его скорости.

Воспользуюсь вашим настроем на диалог и задам в который раз вопрос, от которого Вы до сих пор упорно уклонялись.
 "Скорость заряда" не есть характеристика самого заряда. Разные наблюдатели считают скорость одного и того же заряда разной.
 Считаете ли Вы, что "поле потенциала" вокруг заряда - не физически реальное поле, а всего лишь некая расчетная условность? И с чем тогда физически можно связать значение "потенциала в данной точке пространства", если его численное значение есть функция от трех независимых переменных:
- величины заряда;
- расстояния (радиус-вектора) точки от заряда;
- относительной скорости заряда и некоторого (в общем случае произвольного!) наблюдателя?

 Если это условность - то говорить о реальности электрического поля вообще нельзя. Тут Ваша позиция смыкается с идеалистом Мотовиловым - мы изучаем не реальность, а наши модели в головах. Соревнуемся, чья модель менее внутренне противоречива.
 Но я придерживаюсь противоположной позиции - признаком верности теоретической модели может быть только степень ее соответствия реальным физическим прототипам. Ее же "внутренняя красивость" и непротиворечивость - необходимый, но далеко не достаточный критерий.

[Фёдор Менде]

ua4wi, очень важный вопрос, но для ответа на него нужно закрепить пройденный материал.
Вы радиолюбитель и Вам не представит трудности провести предлагаемый эксперимент. Возьмите две трубки диаметром 10-15 мм и длиной  2 м и сделайте из них полуволновой вибратор. Резонансная частота такого вибратора буде около 37 МГц. В ближние концы трубок вставьте заточенные острия из стали, образовав тем самым искровой разрядник. Подключите к разряднику через два сопротивления по 100 МОм источник напряжения в 20 кВ от телевизионной развёртки и, приближая острия разрядника, добейтесь устойчивого разряда. Т.е. я предлагаю Вам изготовить  генератор Герца.
Изготовьте такой же вибратор (приёмную антенну) с длинной трубок в 20-30 см и между ближними концами трубок включите через детектор микроамперметр с регулируемыми пределами измерения. К другому такому же вибратору присоедините кабель и подключите этот кабель к осциллографу со ждущей развёрткой. Первый вариант вибратора нужен для измерения распределения полей вокруг антенны, второй вариант необходим лишь для того, чтобы измерить частоту сигнала, излучаемого антенной.
Расположите приёмную антенну на некотором расстоянии от генератора и запустите его.  На экране осциллографа Вы увидите экспонециально убывающий сигнал, частота которого будет близка к 37 МГц. Сняв при помощи первой антенны зависимость показаний микроамперметра от расстояния до генератора, вы сможете измерить поля дальней и ближней зоны. При этом Вы увидите, что по линии излучения при больших расстояниях поля убывают обратно пропорционально расстоянию, а при малых обратно пропорционально квадрату расстояния. Если же будете измерять поля по линии самих вибраторов, то получите кубическую зависимость.
То, что мы получили, нам дала сама природа, а наша задача  заключается в том, чтобы понять происходящее.
Продолжим эксперимент. Подключая  к вибратору вместо высоковольтного источника двухпроводные кабели с различным волновым сопротивлением и измеряя КСВ в линии Вы увидите, что минимум КСВ будет наблюдаться в том случае, когда волновое сопротивление кабеля будет близко к 75 Ом. Вы конечно сразу же спросите, а почему не 377 Ом как у свободного пространства. Ответ заключается в том, что распределение тока вдоль трубок вибратора неоднородно, максимум тока наблюдается его средней части, а на концах он имеет нулевое значение. Проводя эти эксперименты, Вы увидите, что зависимость КСВ от волнового сопротивления носит резонансный характер.
Мы уже сказали, что  при  значении волнового сопротивления кабеля близким к 75 Ом будет наблюдаться минимум КСВ. Теперь, подключив к вибратору такой кабель, и снимем частотную зависимость КСВ, при этом мы опять обнаружим резонансный характер снятой зависимости. Если параллельно с измерениями КСВ проводить измерения в дальней и ближней зоне, та Вы увидите, что и там имеется такая же зависимость. В дальней зоне максимум сигнала будет наблюдаться на резонансной частоте, а при отклонении частоты от резонансной амплитуда сигнала будет убывать. Этот эффект будет особенно выражен при уменьшении частоты сигнала, когда длина антенны становится значительно меньше длины излучаемой волны.  В ближней же зоне, наоборот, на резонансной частоте амплитуда полей будет минимальна, а при расстройке она будет увеличиваться. Вывод из полученных результатов очень простой.  В обе стороны от резонанса входное сопротивление антенны имеет реактивную составляющую это и приводит к увеличению КСВ и генератор на такую нагрузку работает плохо.
Чем же определяется полоса пропускания рассмотренной антенны. Она определяется тем, какую мощность может излучать антенна на разных частотах, а это в свою очередь зависит от того, как распределён ток в её элементах. На резонансной частоте при питании антенны от согласованного кабеля вся энергия излучается в виде ЭМ волн, и антенна служит идеальным трансформатором между кабелем и свободным пространством, превращая ЭМ волну в кабеле в ЭМ волну в свободном пространстве, соответствующую диаграмме направленности антенны.  При отходе от резонансной частоты трансформационные качества резонансного трансформатора, которым является антенна, ухудшаются и антенна не может всю поступающую мощность превратить в ЭМ волну, а начинает часть энергии отражать назад в линию.

[Фёдор Менде]

И вот только теперь мы подошли к рассмотрению апериодической антенны и её положительных сторон и недостатков. Мы уже выяснили, что полуволновой вибратор при уменьшении частоты сигнала ниже резонансного значения, т.е. тогда, когда длина волны становится значительно больше длины вибратора представляет в значительной степени реактивную нагрузку, на которую генератор работать не может. Чтобы, работая на низких частотах, избежать этих трудностей и используется апериодическая антенна. Она построена по очень простому принципу. Это, по сути дела, кусок длинной линии, нагруженный на её волновое сопротивление. Один из элементов этой линии это провод, подвешенный над землёю, вторая часть это сама земля. Если такую линию запитать от генератора, то в случае, когда длина волны будет значительно больше, чем длина линии,  несмотря на то, что ток в ней будет переменным,  в ней его распределение будет однородным (квазистатическим). Но мы знаем, что излучают заряды в том случае, когда они имеют ускорение. В самом проводнике и в земле заряды будут периодически ускорятся и замедляться, что и приведёт к излучению. При этом излучать будет в основном провод, т.к. плотность токов в нём значительно больше чем в земле. Чем хороша такая антенна? Прежде всего, тем, что генератор всегда работает на согласованную нагрузку и в антенну можно вогнать большие мощности. Но такая антенна имеет низкую эффектиность использования мощности генератора. Эта эффективность ниже, чем эффективность полуволнового вибратора примерно в отношение длины антенны к длине излучаемой волны. Кроме того, значительная часть мощности будет расходоваться в нагрузочном сопротивлении.