ELF का विस्तार Extremely Low Frequency है। दूरसंचार की ITU नामावली में यह 3–30 Hz है, हालांकि कुछ लेख इसे व्यापक अर्थ में इस्तेमाल करते हैं। किसी घटना को समझने से पहले संख्यात्मक बैंड, मापा गया क्षेत्र और प्रसार की परिस्थितियाँ स्पष्ट करें।
ELF, SLF और ULF
| ITU बैंड | आवृत्ति | मुक्त-स्थान तरंगदैर्घ्य |
|---|---|---|
| ELF | 3–30 Hz | लगभग 100,000–10,000 km |
| SLF | 30–300 Hz | लगभग 10,000–1,000 km |
| ULF | 300–3,000 Hz | लगभग 1,000–100 km |
50/60 Hz बिजली नेटवर्क के क्षेत्र पर अध्ययन अक्सर व्यापक ELF शब्द लेते हैं। इससे ऊपर की तालिका नहीं बदलती। 3–30 और 3–300 Hz के बीच चुपचाप बदलने के बजाय प्रयुक्त परंपरा बताएँ।
तरंगदैर्घ्य और एंटीना
निर्वात में λ = c/f। 10 Hz पर लगभग 30,000 km और 100 Hz पर लगभग 3,000 km मिलते हैं। पूरे 70–150 Hz क्षेत्र को 200 km तरंगदैर्घ्य देना गलत है।
कुछ मीटर का एंटीना इन आवृत्तियों पर विद्युत रूप से बहुत छोटा है। मैचिंग और दक्षता चुनौती हो सकते हैं। कम आवृत्ति से संचालित कॉइल स्थानीय मापने योग्य क्षेत्र बना सकती है, लेकिन इसलिए वह लंबी दूरी का कुशल रेडियो ट्रांसमीटर नहीं बनती।
प्राकृतिक स्रोत और शुमान अनुनाद
बिजली की चमक विद्युतचुंबकीय क्षेत्र उत्तेजित करती है। पृथ्वी की सतह और आयनमंडल के बीच की गुहा में वैश्विक अनुनाद होते हैं। पहला लगभग 8 Hz के पास और अन्य उससे ऊपर होते हैं।
शिखरों की चौड़ाई होती है और वे आयनमंडल तथा तूफानों के वितरण के साथ बदलते हैं। वे पृथ्वी का एक निश्चित यांत्रिक कंपन या स्थिर आयाम वाली एक तरंग नहीं हैं।
निर्वहन के पास का विद्युत क्षेत्र और दूर संवेदक पर मिला संकेत अलग परिस्थितियों में माप हैं। हर बिजली-संबंधित ELF अवलोकन को 100 kV/m न दें।
चालक माध्यम में प्रवेश
आवृत्ति घटाने से प्रति दूरी क्षीणन कम हो सकता है, फिर भी क्षेत्र घटता है। समरूप अच्छे चालक में δ = √[2/(ωμσ)] आयाम की विशिष्ट गहराई बताता है।
σ = 4 S/m और μ लगभग μ0 मानने पर आदर्श उदाहरण में 10 Hz पर लगभग 80 m और 100 Hz पर लगभग 25 m मिलते हैं। δ दूरी पर आयाम 1/e रह जाता है। यह संचार की गारंटी वाली गहराई नहीं है।
सीमाएँ, स्रोत और शोर भी प्रभावी हैं। पृथ्वी की परत समान चालक नहीं है; चट्टान, मिट्टी और समुद्री जल की एक ही प्रवेश गहराई नहीं हो सकती।
उपयोग और सीमाएँ
विशेष कम-दर संचार, भूभौतिकी और विद्युतचुंबकीय वातावरण के अवलोकन में उपयोग हो सकता है। क्षमता उपयोगी बैंड, एंटीना, शक्ति, शोर और चैनल पर निर्भर है।
प्रवेश और दूरी का अर्थ तेज इंटरनेट नहीं है। वैज्ञानिक क्षेत्र माप, डिजिटल संदेश प्राप्ति और लोड को मिली शक्ति अलग परिणाम हैं।
कैसे मापें
उपयुक्त कॉइल और मैग्नेटोमीटर चुंबकीय घटक मापते हैं, विद्युत प्रोब दूसरी मात्रा मापते हैं। दिशा, कैलिब्रेशन, आवृत्ति प्रतिक्रिया, स्वयं का शोर और अवधि दर्ज करें।
50/60 Hz नेटवर्क और हार्मोनिक्स, संवेदक की गति, ड्रिफ्ट तथा पास के उपकरण अलग करें। V/m, टेस्ला और Hz अलग मात्राएँ हैं। एक शिखर अकेले स्रोत की पहचान नहीं करता।
अवलोकन का अर्थ
तूफान या पर्यावरणीय डेटा के साथ सहसंबंध को नियंत्रण और व्याख्या चाहिए। इससे छोटा जनरेटर बादल बना सकता है या मौसम नियंत्रित कर सकता है, यह सिद्ध नहीं होता।
एक विद्युतचुंबकीय असामान्यता भूकंप की तारीख, स्थान और परिमाण का विश्वसनीय पूर्वानुमान भी नहीं है। घटना के बाद चुने संयोग के बजाय गलत चेतावनी और स्वतंत्र सत्यापन देखें।
स्रोत: बैंड नामों के लिए ITU-R V.431, NASA का शुमान अनुनाद विवरण और USGS का भूकंप पूर्वानुमान विवरण।
