Entropie en informatie» als geweten en moraal» in wetenschap en techniek

Transcriptie

1 Tijdschrift van het Nederlands Elektronica- en Radiogenootschap DEEL 29 No Entropie en informatie» als geweten en moraal» in wetenschap en techniek door J. L. van Soest V oordracht gehouden voor het N ederlands Elektronica- en Radiogenootschap op 7 april E n tro p y S, selective in fo rm atio n H an d d e sc rip tiv e inform ation I are discussed, the la tte r being, a p a rt from a m ultiplicative constant k.ln 2, com p lim en tary to e n tro p y. C o m b in atio n o f these q u an tities, ap plied to some ensem ble, lead s to a sp lit off of o rd er- an d o f d is o rd e r-te rm s ; the effect of changes by tim e is discussed. C o n scien ce is in tro d u ced if m an has to tak e care th a t such changes, due to his activ ities, a re n o t too g reat. M o ra l is in tro d u ced in the search for a harm onic, d y n am ical optim um in b e tw e e n th e ab so lu te o rd e r an d the ab so lu te d iso rd er, th a t is: b etw een absolute bindedness and absolute freedom. 1. Inleiding In de vorige eeu w b e re ik te h e t fysische b eeld v an de n a tu u r h e t k lassiek e h o o g tep u n t. In de m a te ria listisc h e o p v a ttin g van die tijd m eenden velen h et w e re ld g e b e u re n in de to e k o m st nog eens e x a c t te zullen leren kennen. Bij de m eth ode d e r w iskundige an a ly se w a re n oneindig-klein en o n ein d ig -g ro o t ingevoerd, en bij de to e p a ssin g op h e t n a tu u rb e e ld w e lh a a s t to t fysische re a lite ite n gew orden. O n d a n k s h e t g ro o tse, k la ssie k e beeld b le e f o n b eh ag en over. O m streek s de eeuw w isseling b ra k de idee d er statistisch e, sto chastische verschijnselen door; van hier uit kon de klassieke b e schouw ing a a n k ritie k w o rd e n o n d e rw o rp e n. M en k re e g inzicht in de v erschijnselen van flu ctu aties, als gevolg van de te m p e ra tu u r- to e s ta n d d e r m a te rie, w a a rm e e bew eging v an B ro w n, diffusie en elektrische fluctuaties sam enhingen; men kreeg inzicht in kw an -

2 250 J. L. van Soest teuze flu ctu aties, sam en h an g en d m et de consequen ties van de k w a n tu m th eo rie. H e t b eg rip en tro p ie, in de w a rm te le e r o o rsp ro n k elijk als een h u lp g ro o th eid ingevoerd, v e rk re e g een essen tiële b eteken is in s ta tistisc h e beschouw ing. M e e tth e o rie en in fo rm a tieth eo rie k w am en in h e t m idden van onze eeu w h e t b eeld v o lled ig er m aken. D u id elijk w e rd g esteld d a t h e t m eten en w a a rn e m e n v an oneindigkleine en -g ro te dingen b u iten h e t b e re ik van de m ens liggen en in fo rm atie in w ezen eindig is. D e beid e b eg rip p en in fo rm atie en entropie w erden leidinggevend in de stochastische beschouw ingen. 2. Informatie C. E. Shannon in tro d u c e e rd e in zijn co m m unicatietheorie J) h e t b eg rip e n tro p y, d a a rm e e iets fo rm eel-an alo o g s b ed o elen d a a n h et therm odynam ische entropie -begrip, niet iets identieks. T eneinde m isv e rsta n d te verm ijden w e rd in een bijeenkom st van a c h t d esk u n d ig en (A m erik an en, B ritte n, F ra n se n, N e d e rla n d e rs ) b e slo ten v o o rta a n o v er selectieve in fo rm atie te sp rek en. V elen h eb b en deze a fs p ra a k n iet gevolgd; m isschien w a s h e t gekozen w oord niet geheel bevredigend. T w ee u ite rs t eenvoudige v o o rb eeld en, één u it de tech n isch e, één u it de fysische sfeer, w o rd e n h ie ro n d e r to eg elich t: een teleg raafstelsel en een m agneetveld m et m agneetjes. H e t te le g ra a fste lse l, als in fo rm a tie b ro n dienend, b re n g t, als v o o rb eeld, tw e e sy m b o len -so o rten v o o rt: + en pulsen. H e t b ezit d a n m axim aal een selectieve in fo rm atie H max I btt\ a fh a n k e lijk van de eigenschappen van de bron in de produ ktie van + en pulsen, lig t de selectiev e in fo rm atie H tu sse n O en I ; de w a a rd e O s la a t op h e t onlogische g ev al d a t h e t te le g ra a fs te ls e l of slech ts + of slech ts p ulsen le v e rt en h e t dus, w a t wij k u n n en noem en, in ' b e v ro re n to e s ta n d v e rk e e rt. Bij h e t veld v an m ag n eetjes v e ro n d e rste lle n wij d a t deze tw e e standen kunnen innem en: rechts en links; ook hier is een selectiev e in fo rm atie v an H max I bit a a n te geven, en w el als de a -p rio ri-w a a rsc h ijn lijk h e d e n v o o r lin k s en re c h ts in h e t ste lse l beide zijn. D e w are situ atie w o rd t beschreven door de g ro o t heid H, w ederom tussen O en I liggend; O tre e d t op in de " b e v ro re n to estan d als alle m agneetjes gelijkgericht zijn. B re id t m en in zulke v o o rb eeld en de m ogelijkheden v a n 2 to t n uit, dan g a a t H over in de form ule: >) Bell Syst. T echn. J. 27 (1948)

3 Entropie en informatie in wetenschap en techniek Entropie /ƒ= - 2 p (i). 2log p it) bits (1) i I In h e t tw e e d e ( fy sisch e ) gev al zal de th erm o d y n am icu s zeggen d a t als h e t stelsel, als ensem ble b esch o u w d, o v e rg a a t van de b e v ro re n n a a r een vrijere, gespecificeerde to e sta n d, d it een entropie-verhoging m et zich mee zal brengen, groot: A S = Hkln2 (2) w aarin k de constante van Boltzmann is. E ntropie han gt sam en m et de w aarschijnlijkheid van een ensem ble re la tie f to t een g ro te r geheel, n au w k e u rig om schreven in de m oderne fy sica. H ie r kunnen wij v o lsta a n m et te schrijven: hoe zeldzam er het ensem ble is, hoe geringer de entropie. 4. Descriptieve informatie Bij in fo rm atie- th e o re tisc h e besch ouw in g zal m en h e t ensem ble onderzoeken op alle selectieve eigenschappen, w aarbij h et u itv o eren v an een selectie v o e rt n a a r een b e g re n sd e r ensem ble. H o e g ro te r de e n tro p ie in een gegeven ensem ble, hoe g erin g er de benodigde inform atieve beschrijving, en om gekeerd. T e r to elichtin g v an h e t b eg rip d escrip tiev e in fo rm atie zij een b eeld g eb ru ik t, d a t zoals elk beeld ergen s zijn grenzen h e e ft w a a r h e t m ank g a a t. L a a t h e t v o o rb eeld sla a n op de ensem bles d ie r en zo o g d ier. N a h e t doen v an een a a n ta l selecties k a n men van d ie r to t zo o g d ie r g erak en, zoals een zoölogische sy stem aticus een d e te r- m inatietabel gebruikt. D ie r als ensem ble heeft dus m ee rselectiem ogelijkheid d an zo o g d ie r ; zoogdier v ra a g t m éér beschrijving, m éér descriptieve inform atie om te specificeren: er is m éér specificatie nodig, die bijv. m et behulp van selecties kan w orden u itg ev o erd. H e t v e rb a n d van d escrip tiev e in fo rm atie / en selectieve inform atie H kom t verderop te r sprake. Zij v o o r h e t e n se m b le d ie r de d escrip tiev e in fo rm atie /, de e n tro p ie S, d an k a n m en v o o r zo o g d ie r re sp. stellen I + A / en.s -f A S, w a arin A / positief, A S negatief is: A 5 + A / = o (3) k In 2

4 252 J. L. van Soest 5 en I zijn co m p lem entair; de e e rste h a n g t sam en m et de w a n o rd e, de tw e e d e m et de o rd e in h etg een b esch o u w d w o rd t. M en k an sp re k e n v an een b eh o u d sp rin cip e van e n tro p ie en (d escrip tiev e) inform atie. H e t is n iet m oeilijk v an h e t h ierb o v en gegeven b eeld u it de levende n a tu u r o v er te sta p p e n n a a r een v o o rb eeld u it de fy sica, d a t w ellicht m inder sprekend, m aar tevens veiliger is voor verk e e rd e in te rp re ta tie. / h a n g t sam en m et w a t d o o r D. M. M ac K ay 2) als scien tific inform ation is geponeerd. V o o r ensem bles van in g ew ik k eld e sam en stellin g zijn S en I nauw elijks voor berekening v a tb a a r ; d aaren teg en zijn de v eran d erin g en in deze g ro o th ed en w el m eer v o o r b erek en in g v a tb a a r, form. ( 3). 5. S, H en / tezamen H oe kom t de selectieve in fo rm atie H nu in d it v e rb a n d van S' en / te voorschijn? W a n n e e r m en een ensem ble (S, / ), in de ru im ste zin genom en, als in fo rm a tie b ro n k a n b esch o u w en, d an beschikt deze bron over een m axim ale selectieve inform atie: H max = H + R (4) w a a rin H de w erk elijk e selectieve in fo rm atie is, die de b ro n bezit, en R de redun dantie (in absolute zin, niet in relatiev e zoals *) P hil. M ag. 41 (1950)

5 Entropie en informatie in wetenschap en techniek 253 v eelal geb ru ik elijk is). R is de b ep erk in g, die a a n de b ro n is opgelegd door de vastgelegde w e tten van de code, de gram m a tic a in de ru im ste zin v an de ta a l, v an de eig en sch ap p en van h e t taale ig en, enz. R is h e t o rd e -e le m e n t8), H h e t w anord e-elem ent in deze in fo rm a tie b ro n ; R g eeft h e t gebondene, H h e t vrije er in w eer. D eze in fo rm a tie b ro n v o rm t een deel v an h e t ensem ble (vs, / ) ; hoe k o m t deze d a a rin to t u itin g? B lijk b a a r is u it / een p a r t H max a a n selectiem ogelijkheid afg ezonderd, doch d a a rn a een p a r t R e r w e e r a a n toeg evoegd, o m d at de b ro n ' n a v a stste llin g van de code, enz. d a a ro v e r niet de vrije beschikking heeft. M en k rijg t d a n : + = const. W a n o rd e - en o rd e g ro o th e d e n zijn b ije e n g e b ra c h t in groepen, m et accolad es voorzien. In de p ra k tijk van de ingenieur, m et zijn gecom pliceerde a rte fa c te n als com m unicatie- en m eetsy stem en, is H max vrijw el steeds een kleine, v aak zéér kleine fractie v a n /. 6. Dc tijd t E en verandering d er grootheden m et de tijd kan w orden b e tro k k e n o p : A_ A t f ) A / N + H ' > + / H max -f R k In 2 1 A t H e t tw e e d e p o s tu la a t d e r th erm o d y n a m ica le e rt d a t A S /A t een n iet-n egatiev e w a a rd e b ezit en p o sitie f is v oor irre v e rsib e le p rocessen, dus o v e ra l w a a r d issip atie o p tre e d t: h e t ensem ble is op w eg n a a r zijn w a rm te d o o d. In h o o fd zaak im p liceert d it d a t A l / A t d an n e g a tie f is. E r tr e e d t slijtag e, d e g ra d a tie, v e rv la k k in g of erosie, ontordening op, of hoe men het noem en wil. A H /A t k an m en in b its/se c b esch rijven. U it h etg een de m axw elldem on ons h e e ft g eleerd, o n tm a sk e rd d o o r L. S zila rd (1929)34), en d it nog eens n a d e r b ev estig d d o o r de in fo rm a tie th e o rie, w e e t m en d a t h e t id eale re la is bij een standw ijziging, die 1 b it a a n selectieve in fo rm atie le v e rt, k T In 2 a a n vrije energie v e rb ru ik t en in w arm te d issip eert; hierin is T de absolute tem p eratu u r. E en in fo rm a tie b ro n, w elk e A H /A t a a n in fo rm atie p e r sec. le v e rt, v e ro o rz a a k t dus m instens een d issip a tie A H /A t k T In 2 3) J. L. van Soest, S ta tist. N eerl. 14 (1960) 4) Z t. f. P hysik 53 (1929

6 254 J. L. van Soest p er sec. en v e ro o rz a a k t dus m in sten s een e n tro p iev e rh o g in g A H /A t k In 2 p e r sec. D eze g a a t of ten k o ste v an v erm in dering van I m et de w a a rd e A I! A t óf m oet w o rd e n g eleverd d o o r een v erm o g en sto ev o er a a n h e t ensem ble, g ro o t A H / A t k T l n 2. D it la a ts te kom t n ie t in verg. (6) to t uitin g om d at deze is opgezet onder de veronderstelling van een energetisch-afgesloten systeem. M en k a n de algem ene sam en h an g van e n tro p ie en in fo rm atie, v e ra n d e re n d m et de tijd, in een figuur u itb eeld en. D it b eeld la a t toe a lle rle i g e b e u rte n isse n n a te g aan, w elk e zich in de loop v an de tijd v o ltre k k e n. M en k an bijv. h e t v erlo o p v an een d o o r de ta n d des tijds slijtende g ram m o fo o n p la at n a g a a n ; h e t v alt buiten h et bestek van deze v o o rd rach t. 7. Geweten M e t g e w e te n " en m o ra a l" tr e e d t deze v o o rd ra c h t b u iten h et fysisch -technische terrein. D a a rd o o r tred en subjectieve b e schouw ingen op de v o o rg ro n d en w o rd e n de definities ten dele vager. D e m ens, b e w u st of o n b ew u st, w o rd t g ed u ren d e zijn gehele leven g econfro n teerd m et h e t verschijnsel v an en tro p iev erh o g in g. V o o r de in stan d h o u d in g van zichzelf en te n beh oeve van zijn n ak o m elin g sch ap en zijn gem eenschap, m oet de m ens p ro cessen volbrengen, die zijn milieu een belangrijke entropieverhoging b e zorgen. W il m en m ens en milieu als één (afg eslo ten ) systeem be schouw en, dan kan men van deel-entropiën spreken. D a a rm e e is hij in s ta a t zijn eigen le v e n sd u u r o p v allen d g ro o t te m aken. D e m axw elldem on, sym bool a a n de ra n d v an h e t leven, g a a t rech tstreek s, verhongerend zijn dood tegem oet. In deze actie kan de m ens m et en zonder v eran tw o o rd elijk heidsgevoel te w erk g aan; dóar ligt een gew etensvraag. V e r groting van entropie in h et milieu b etek en t vergroting d er w a n o rd e, ruis en w a rm te d o o d, s ta tis tisc h e n iv ellerin g en in fo rm atieverm indering. E n d a t b e te k e n t tev e n s v erm in d erd e m ogelijkheid v o o r hem om in de to e k o m st v an de vrije energ ie te snoepen uit de omgeving, die hij, die zijn gem eenschap en die zijn nageslach t behoeft. T a lrijk zijn de w a a rsc h u w in g e n, die to t de m en sh eid g erich t w o rd e n. G o d schiep de N a tu u r, de m ens de w o estijn ", h e e ft B aas Becking eens gezegd. Schweitzer sch re e f: d e m ens k a n n ie t m eer v o o ru itzien en voorkóm en ; ten slo tte zal hij de A arde vernietigen ".

7 Entropie en informatie in wetenschap en techniek 255 In d e rd a a d, de huidige m ens, zich H e e r op A a rd e voelend, b e h e e rt h a a r slecht, bijzo n d er slecht. Hij v e rn ie tig t zijn m ilieu. H ij v e rg iftig t de lucht, hij b e d e rft h e t w a te r, hij m erg elt de g ro n d uit. Hij v e rslin d t energ ie, hoe v a a k onnodig en m et slecht ren d em en t. H e e ft de m ensheid o v er deze dingen een g e w e te n? O n g e tw ijfe ld! M a a r kom t d it in onze m aatschap p ij to t uitin g? N auw elijks! In het huidige tijdsbestek s ta a t alles in de schad u w v an een econom ische o rd e en visie. Som s s ta a n deze visie en d it g ew eten d ia m e tra a l teg e n o v e r e lk a n d e r, soms g aan ze p a ra lle l. D ia m e tra a l s ta a n ze, als wij b o ssen k a p p e n om sta p e ls recla m e p a p ie r in onze p ru llem an d te la te n v erd w ijn en. D ia m e tra a l als zoals k o rt geleden u itg e sp ro k e n w e rd d a t de bossen in N e d e rla n d b e te r g e k a p t k o n d en w o rd e n o m d at ze, econom isch gezien, niet ren d ab el zijn. P a ra lle l d a a re n te g e n als wij, als ingenieu rs, tra c h te n onze m achines een h o g er en e rg iere n d em en t te v ersch affen ; p a ra lle l ook als wij, inform atie-ingenieurs, tra c h te n onze inform atiev erw e rk e n d e m achines een h o g er in fo rm atieren d em en t te geven. A lle rb e d ro e v e n d st slech t is d it nog, als m en d it re n d e m e n t d o o r H /I k a n u itd ru k k e n ; gecom pliceerde to e ste lle n ( / g r o o t ) zijn nodig om een kleine H v an lu tte le b its te v ersch affen ; hun m an ip u latie le v e rt, n a a s t H, een b elan g rijk e, o n g ew en ste e n tro - pietoenam e. 8. Orde en wanorde; gebondenheid en vrijheid In form ule (5) zijn de g ro o th e d e n g eg ro ep eerd in een groep, die w an o rd eterm en aangeeft en een, die de ordeterm en a a n g eeft; de c o n sta n te na h e t g elijk teken g eeft a a n de w a a rd e van zulk een g ro ep als de a n d e re nul is, resp. dus als e r to ta le w a n o rd e of to ta le o rd e in h e t ensem ble h e e rst. D e g ra a d van w a n o rd e is de w a a rd e van de g ro ep w a n o rd e te rm e n, ged eeld d o o r die c o n tsta n te ; de g ra a d van ord e w o rd t op overeen k o m stig e wijze gegeven. D e som d er beide graden is dan één. T erugkom end op w a t orde en w anorde in h et ensem ble b e tekenen, k a n gezegd w o rd e n d a t de g ra a d v an o rd e d a t deel is h e tw e lk d eterm in istisch, als besch rijv in g k a n w o rd e n v astg e leg d. H e t bindt de elem enten van h et ensem ble bijeen in hun gezam enlijke eig ensch ap p en en h e t g eeft d aaro m de g eb o n d enheid d a a rin aan. In een com m unicatiestelsel bijv. b ev at h et de d escriptieve inform atie (/) van h et stelsel m et uitzondering van een

8 256 J. L. van Soest p a rt, w a a rin h e t ste lse l (to t H max) de vrijheid w o rd t gegeven de w isselen d e en g ev a rie e rd e b o o d sch ap p en d o o r te geven. D eze vorm en een stochastisch proces, m et een code of ta a l als u itd rukkingsvorm. D it p ro ces e c h te r is m et een re d u n d a n tie (R ) b e h ep t, die deze vrijheid w e e r b e p e rk t, w a n t de code of ta a l h eb b en hun regels, die op hun b eu rt een gebondenheid aangeven; deze re gels zijn de code- of ta a lw e tte n, te ru g te vinden in de g ram m atica, de spellings- en u itsp raak reg els soms in het dialect of het individuele taaleigen van sp rek er of schrijver. H e t versch il H max R = H v in d t m en als v rijh eid sterm te ru g bij de w a n o rd e te rm van th erm o d y n am ische a a r d S /k In 2, die sam en de g raad van w an o rd e in h et ensem ble bepalen. V o o r g ra a d van o rd e m ag m en dus ook ste lle n : g ra a d van gebondenheid, voor g raad van w an o rd e : g raad van vrijheid. A lleen in de g ed ach te k a n men ensem bles aan g ev en w a a rb ij bf de g ra a d van o rd e óf de g ra a d van w a n o rd e O is, ord e re sp. w a n o rd e dus o n tb re k e n ; h e t zijn lim ieten, die men in w e rk e lijk h eid n ie t a a n tre ft. D e to e sta n d, w a a rb ij h e t ste l o rd e te rm e n O is, zou een to e sta n d b ete k en e n van g ro o ts t m ogelijke w a n o rd e, een volledige chaos en w a rm te d o o d. D e to e sta n d, w a a rb ij h e t ste l w a n o rd e - term en O is, zou e r een b e te k e n e n van to ta le o rd e, een volledige v astleg g in g d o o r d eterm in istisch e reg els, z o n d er vrijheid, een to ta le bevriezing of k o u d ed o o d. 9. Mensengemeenschap In een m en sengem eenschap 5) zou m en deze lim ieten m ogen vergelijken m et de a b so lu te a n a rc h ie en de a b so lu te d ic ta tu u r. In de e e rste zou de individu alle vrijheid h eb b en, geen enkele gebondenheid, in de tw eede geen enkele vrijheid en to tale gebondenheid. Tu ssen deze o n b e re ik b a re u ite rs te n zal de feitelijk e to e s ta n d van de gem eenschap liggen m et een zek ere g ra a d van w a n o rd e en v an o rde. 10. Informatiebron W ij m ogen eenzelfde besch o u w in g óók b e tre k k e n op o rg an iek e delen v an een ensem ble, bijv. op d a t deel d a t zich to t een feitelijke inform atiebron b ep erk t, die wij door H maxi H en R hebben b e schreven. Bij beschouw ingen van zulke delen lijken de boven- ) J. L. van Soest, S ynthese 9.3 (1954)

9 Entropie en informatie in wetenschap en techniek 25 7 genoem de lim ieten m in der o n b e re ik b a a r d a n in h e t g ro te re geheel. A ls H = O, d.w.z. als de in fo rm a tie b ro n geen vrijheid van selectie m eer h eeft, is deze in de, m eest n iet-b edoeld e, b e v ro re n to e s ta n d ; als R O v a lt alle g eb o n d en h eid w eg en k a n de b ron vrij, binnen de aan g eg ev en g ren s H max, se le c te re n ; in d a t geval is de code een ran d o m -p ro ces gelijk, w a n t g ram m aticale reg els b e s ta a n e r d an niet. D e feitelijke to e s ta n d van een ensem ble lig t - zoals gezegd - tu sse n to ta le o rd e (g eb o n d en h eid ) en to ta le w a n o rd e (vrijheid). A ls de inform atiebron een m oderne ta a l produceert, ligt H ong ev eer bij 1/s H maxy R ongev eer bij 2/ 3 H maxf dus de g ra a d v an vrijheid is Y3, van g eb ondenheid 2/ 3. K ennelijk h e e ft deze to e s ta n d zich in g esteld als een dynam isch optim um, d a t d o o r a lle rle i fa c to re n b e h e e rst w o rd t. H ie r g eb ru ik en wij dus Ys van b e sc h ik b a re H max op vrije w ijze. G a a t de technicus de ta a lb o o d sc h a p co d eren of m oduleren, zo k an hij, afh an k elijk van de gekozen v o o rw a a rd e n, deze w a a rd e n binnen de grenzen O en I om laag of om hoog brengen. H e t tech n isch e stelsel v in d t hierbij een nieu w optim um, w a a rin tech nische zuinigheid en econom ische overw eg in g en m ee in h e t geding kom en. 11. Harmonie L a te n wij nog eens teru g k o m en op de m ensengem eenschap, die in hoge m ate een o rg an iek ste lse l is, d a t d o o r in fo rm atisch e acties w o rd t bep aald en bijeengehouden. D e p laats, die de gem eenschap inneem t ergen s tu sse n a n a rc h ie en d ic ta tu u r, w o rd t b e p a a ld d o o r h e t dynam ische optim um in de sociale en p o litiek e o p v a ttin g v an de individuen d e r gem eenschap. O p die p la a ts h e e ft de gem eenschap h a a r harm o nie fi) b e re ik t, geen sta tisch ev enw ich t m a a r een d y n am isch ; d it w o rd t b e p a a ld d o o r h e t statistisc h gew icht, d a t de individuen aan vrijheid en gebondenheid to ek en n en. In de historie van de m ensheid tred en in die p laa ts v o o rtd u ren d verschuivingen op; v erw ezen k a n bijv. w o rd e n n a a r de m otieven van de F ran se revolutie en h et oorspronkelijke lib e ra lism e, an d erzijd s n a a r de d ic ta tu re n van h e t n atio n aal-so cialism e en h e t com m unism e; in zek ere m ate ook n a a r de b u re a u c ra tisc h e ten d en zen, w a a ro n d e r wij in h e t W e s te n leven en de zich w ijzigende econom ische en sociale regels. H oe ste lt zich in een w illekeurig ensem ble de to estan d van 6) J. M. L. van S oest-w ijtm an, M ens en K osm os (N ov. 1954)

10 258 J. L. van Soest een d ynam isch optim um in? In de levenloze n a tu u r g esch ied t dit volgens een door determ inistische en statistisch e w etten gegeven v erh o u d in g tu sse n o rd e en w a n o rd e. Bij de a rte fa c te n levenloos, m a a r u it de g e e st des m ensen g eb o ren en iets v an zijn a a rd m eedrag en d o n ts ta a t de h arm o nische to e sta n d m ede d o o r onze bem oeiens en w il. In de lev ende n a tu u r. en la te n wij de m ens als v o o rb eeld nem en zo e k t h e t individu m et eigen w il, binnen de grenzen die h e t m ilieu ste lt, deze harm onie. In de gem eenschap g esch ied t d it als een r e s u lta a t v an alle w illen tezam en ; in de volledige idee d e r d em o cratie is d it m et gelijk statistisch gew icht. 12. Moraal N u de w il in h e t b eto o g b e tro k k e n is, k an ook de m o ra a l te r sp ra k e kom en. D e m o ra a l toch is de le e r d e r p lich ten en deugden, zak en die onze w il binnen grenzen h o u d en en die e r leiding a a n m oeten geven. M e t onze w il doen wij, w a t onze m o ra a l ons ingeeft. M o ra a l is de a-p o sterio ri-co n clu sie u it h e t verleden, g eb ru ik t als de a -p rio ri-leid raad voor de toekom st. In de d efin itie v an m o ra a l su g g ereren de tw e e w o o rd e n p lich ten en deu gden een tw e e-d im en sio n aal p ro b leem, m a a r ongetw ijfeld is m o ra a l een m eerd im en sio n aal p ro b leem ; één d e r dim ensies. die d e r p lich ten is te leggen lan g s de zo ju is t b esch rev en b a a n tu sse n vrijheid en g eb o n d enheid : op m éér dim ensies s la a t de h ier gegeven b esch o u w in g n iet. H e t zoeken n a a r de harm onie langs deze b a a n, b e h o o rt to t onze m o raal, en w el h a a s t bij elk probleem d a t wij onder handen hebben. Manuscript ontvangen 27 september 1964.

11 Deel 29 - No De elektronica in dienst van de elektromechanica door J. G. Niesten *) V oordracht gehouden voor het N ederlands Elektronica- en Radiogenootschap op 11 december Summary M o d e rn re se a rch in electrom echanics has been stim u lated to a g re a t ex ten t b y n ew possibilities of solid sta te electronics, am ong o th er thin gs in the fields of instrum entation and static sw itching. In the field o f in stru m e n tatio n the electronic stim u lato rs ask fo r our sp ecial a tte n tio n as these m ake it possible to solve the com plicated» often n o n lin ear < relatio n s w h ich d escrib e the d y n am ic b eh av io u r of electrom echanical com ponents. As an illu stratio n the tra n sie n t p h en o m en a record ed by experim ents w ith an electro m ag n et are com p ared w ith the resu lts o b tain ed from an analogue com puter. T he e le c tro m a g n et w a s b u ilt fo r educatio n al p u rp o ses as a co u n terp art of the w ell-know n generalised electric m achine. T h e ra p id d evelopm en t o f co n tro lled rectifiers opens w id e p ersp ectiv es fo r th e ir applicatio n as sw itch in g elem ents for electro m echan ical p u rp o ses. T w o e x a m p le s: the th y n sto rise d m achine co m m u tato r and the d itto pulse g e n e ra to r w ith contin u o usly v a ria b le pulse w id th a re m ore closely rev iew ed. T he electro n ic co m m u tato r is used as a rep lacem en t of the m echanical one, the pulse g e n e ra to r supplies a g eneralised electric m achine connected as a d-c series m otor. Inleiding In de loop v an h e t ja a r 1963 b e re ik te mij h e t v erzo ek om v o o r een in E in d h o v en te houden v e rg a d e rin g van uw G e n o o tsch a p een v o o rd ra c h t te houden o v er nieuw e o n tw ik k elin g en binnen mijn v ak g eb ied, h e tw e lk zich m et de o m zetting v an e lek trisch e in m echanische energie en vice v ersa bezighoudt; de ele k tro m echanica. A angezien n a a r mijn stellig e o v ertu ig in g een aanzienlijk deel van de v ru ch ten van deze o n tw ik k elin g en te d a n k e n is a a n,,b estu iv in g " v a n u it de e le k tro n ic a h eb ik gem eend, de v o o rd ra c h t onder bovenstaande tite l te m oeten houden. *) T ech n isch e R ijkshogeschool, E in d h o v en.

12 260 J. G. Niesten G a a rn e zou ik in h e t volgende m eer in h e t bijzo nder uw aan d ach t w illen vragen voor enkele facetten van het e le k tro nisch instrumenteren en h et elek tro n isch schakelen in de e le k tro - m echanica. 1. Het elektronisch instrumenteren in de elektromechanica; de elektronische rekenmachine W a n n e e r m en in één of a n d e re ta k v an de tech n iek o v er d ie n stb e to o n van de e le k tro n ic a sp re e k t is de k an s b ijzo n d er g ro o t, d a t m en d a a rb ij in de e e rste p la a ts a a n elek tro n isch e in stru m e n ta tie d en k t. H e t b e h o e ft u ite ra a rd geen betoog, d a t de alom b ek en d e elek tro n isch e m e e tin stru m e n te n als b u isv o ltm eters, golfan alysatoren en oscilloscopen (al dan niet m et geheugen) ook binnen de elektrom echanica een bijzonder belangrijke ro l spelen. W e l zou ik in d it v e rb a n d uw speciale a a n d a c h t w illen v rag e n v o o r de elek tro n isch e rek en m ach in es. M ij in h e t volgende k o rth e id sh a lv e b e p e rk e n d e to t h e t a n a lo g o n -ty p e w il ik h ier n a d ru k k e lijk stellen, d a t de gecom pliceerde- v eelal nietlineaire-differentiaalvergelijkingen w elk e h e t v o o r regelin g en au to - m atie zo b elangrijk e dynam ische g e d ra g v an elek tro m ech anisch e com ponenten besch rijv en, d a n k zij deze m achine to t oplossing g eb rach t kunnen w orden. T er toelichting m o ge h e t th a n s volgende, eenvoudige v o o rb eeld dienen ; het heeft b e tre k k in g op de w e r king van een ele k tro m agnetische sch ak e la a r of dito kop peling, w a a rv a n h e t m ag- S ch em atisch e v o o rstellin g van h et m agneetsysteem van een elektrom agnetische sch a k elaar of koppeling. n e e tsy ste e m schem atisch v o o rg esteld in fig. 1.1 «u it een b ro n v an c o n sta n te gelijkspanning w o rd t gevoed. H e t spanningsevenw icht in h et elektrische circuit w o rd t v e r to lk t door de tw eede w e t van M axw ell, w elke onder in ach t nem ing van de elem en taire w e t van O h m als v o lg t k a n w o rd e n g e n o te e rd :

13 De elektronica in dienst van de elektromechanica 261 Cw d<p - R i = o ( 1.1) d t H ierin ste lt eu de opgedrukte klem spanning, 0 de m et h e t ele k trisc h e circu it g ek o p p eld e m ag netische flux, R de w eerstan d van h et elektrische circuit, 1 de s te rk te v an de stro o m in h e t e le k trisc h e circu it en t de tijd voor. D e uitdrukking voor h et,,spannings -evenw icht in h et m agnetisch e circuit, w eerg eg ev en d o o r de e e rste w e t v an M ax w ell, kan in de veronderstelling, d a t de perm eabiliteit van h et fe rro m agnetische d eel v an h e t circu it oneindig g ro o t is en als gevolg d a a rv a n alle N w in d in g en v an de b ek rach tig in g s- w ikkeling m et dezelfde m ag netische flux zijn g ek o p p eld, n a enige herleiding w orden gegoten in de vorm N i - 2 X 0 ju0 A N = o & = /io A 2 x (1.2); hierin s te lt A h e t o p p e rv la k v an de m id d en p o o t van de Zi-kern v o o r en b e p a a lt de g ro o th e id x de p la a ts v an het b ew eg en d e deel (a n k e r) ten opzichte v an h e t v a s te deel (k ern ) v an h et m agneetsysteem. A a n de m echanische zijde v an de o m z etter zal de som v an de o p g e d ru k te k ra c h t (de u itw en d ig e k ra c h t f u) en de in w e n d ig e k ra c h t van elek tro m ag n e tisc h e o o rsp ro n g (de k ra c h t f e) te allen tijde in ev e n w ich t m o eten zijn m et de som v an versnellingskracht, w rijvin gsk racht en v eerk rach t. K iezen w e de positieve richtingen van f en x zoals aan gegeven in fig. 1.1 d a n k a n d it ev en w ich t, in de v e ro n d e rste llin g d a t de w rijv in g sk ra c h t re c h t ev enred ig m et de snelheid v an de bew eg in g v e rlo o p t en de v e e r n ie t boven de p ro p o rtio n a lite itsgrens w o rd t b elast, w orden beschreven m et behulp van de b e trekking ( 1.3) w a a ra a n de naam d Alembert is verbonden :

14 262 J. G. Niesten hierin ste lt M de m assa v an h e t b ew eg en d e deel v an de o m zetter, a de a b so lu te w a a rd e v an de w rijv in g sk ra c h t p e r eenheid v an snelheid (de visceuze w rijvingscoëfficiënt), k de a b so lu te w a a rd e van de v e e rk ra c h t p e r eenheid van v erplaatsin g (de veerconstante ) en kgq de w a a rd e v an de v e e rk ra c h t bij de p o sitie x = O voor. V o o r een n a d e re in te rp re ta tie v an h e t d o o r (1.3) b esch rev en k ra c h te n e v e n w ic h t is h e t u ite ra a rd n oodzak elijk om h e t v erlo o p v an de inw endige k ra c h t van e lek tro m ag n e tisc h e o o rsp ro n g n a a r stroom en p la a ts te leren kennen. O n d erw erp en w e h et betreffen d e elek tro m ech anisch e systeem th a n s a a n een energiebeschouw ing, d a n k a n a a n de e n e rg ie b a la n s v an h e t systeem als geheel w orden ontleend, d a t f e = l - l * { i ) x = constdi(1.4) d ;r m oet zijn [1 ]. E lim in atie v an de g ro o th e d e n f e en 0 u it h e t v ie rta l, in h e t v o o rg aan d e genoem de e v e n w ic h tsb e tre k k in g e n d o e t h e t a a n ta l b asisrelaties to t tw ee reduceren, te w eten eu - \ fxa A h T - i - \ - R i = o (1.5) dt \ x / r- 1 - ( A 2 fu - \ Ho A N ( - j - M... d* x - a d x -,, g a). = o (1.6) \ x ) d t d t In deze twee basisrelaties > in de v a k lite ra tu u r v eelal m et de naam bew egingsvergelijkingen ( equations of m otion ) aan g e duid kom en v ijf variabelen voor, te w e te n de ele k trisc h e g ro o th ed en eu en i, de m echanische g ro o th ed en f u en x, alsm ed e de tijd t. E r o n tb re e k t dus nog een tweetal voorwaarden, alv o rens elk d e r zoju ist genoem de g ro o th e d e n in één v an de a n d e re n k an w orden uitgedrukt. Z o kunnen w e de elektrom echanische om zetter overeenkom stig fig. 1.1 te r bepaling van zijn gedragingen bijvoorbeeld steeds één bepaalde mechanische grootheid ( f u of x, c. q. x, c. q. a) en één bepaalde elektrische grootheid (eu of i) opdrukken. Z ijn f u en euf resp ectiev elijk i gegeven, d a n k a n de w ijze w a a ro p de g ro o th ed en ^ en i, resp ectiev elijk eu v an e lk a a r en v an de a n d e re v a ria b e le n - f u en t. a fh a n g e n m et b eh u lp van de relaties (1.5) en ( 1.6) w orden vastgesteld.

15 De elektronica in dienst van de elektromechanica 263 E venzo k an, indien de g ro o th ed en en eu, resp ectiev elijk i gegeven zijn, de wijze w a aro p de grootheden f u en i, resp ectievelijk eu v an e lk a a r en v an de a n d e re v a ria b e le n x en t a fh a n g e n, a a n de h an d v an de re la tie s (1.5) en (1.6) w o rd e n o n d erzo ch t. W e nem en th a n s de vrije bew eg in g v an h e t a n k e r v an een m ag n eetsy steem conform fig. 1.1 in stu d ie v o o r h e t geval, d a t de m ag n eetsp o el te n tijde t = O op een g elijk sp an n in g sb ro n (spanning U) w o rd t aan gesloten : fu = O eu = U. i (t) B e p e rk e n w e ons v o o rts to t de situ a tie, w a a rb ij de a n k e r- bew eging geen w rijving o n d e rv in d t en ook n ie t o n d erh ev ig is a a n de w e rk in g v an een v eer, m a a r bij een lu c h tsp le e tw a a rd e, overeenkom ende m et één tiende gedeelte van die in open to e s ta n d van h e t systeem (X 0) d o o r een a a n sla g (w rijvingscoëfficiënt a, v eerconstante k) w o rd t g estu it: a = o en k = o v o o r x^> 0,1 X 0 a 4=O en k =t=o v o o r 0,1 X 0 ^ x { > o), d an nem en de b ew egin g sv erg elijk in g en (1.5) en (1.6) v o o r d it geval na enige herleiding de th an s volgende, dim ensieloze ged a a n te a a n : (1.7) (1.8); h ierin is * i II ^ 1 ' m et I = U R * X go X = en go ~ x 0

16 264 }. G. Niesten * t t m et w a a rin L 0 fjjpa N 2 2 X 0 TcO a = a M Bij het oplossen van de beide niet-lineaire d ifferentiaalv erg e lijkingen (1.7) en (1.8) w e rd d a n k b a a r g eb ru ik g e m a a k t v an de analogon-rekenm achine ; de elem enten zijn in d it geval geschak eld o v ereen k o m stig fig Fig. 1.3 to o n t h e t v e rlo o p van de dim ensieloze stro o m als functie v an de dim ensieloze tijd w a a rb ij de w a a rd e v an de dim ensieloze lu c h tsp le e t op h e t tijd stip t = O als p a ra m e te r fu n g e e rt; e = 0,08128, a = 5 I,IO en k = H e t ald u s b e re k e n d e stro o m v e rlo o p k a n en ig erm ate w o rd e n do orzien, indien w e de betrekking (1.7) als volgt n o teren: V d i I d x \ X [1 ( t ) - - *] d t x 7- d t / D ire c t na inschakeling, w anneer h et beschouw de elek tro m agnetische systeem nog juist stroom - en bew egingsloos is, geldt d i d i t + o = O ) * t + o de e e rste fluxie van de dim ensieloze b e k ra c h tig in g sstro o m w o rd t op d it tijd stip u itslu ite n d b e p a a ld d o o r de in ons gev al als p a ra m e te r fu n g eren d e w a a rd e v an de dim ensieloze lu c h tsp le e t in,,o p en to e s ta n d v an h e t systeem. D a t de stroom fluxie bij toenem ende stroom kleiner w o rd t kan in h et onderhavige geval n ie t slech ts a a n h e t dim ensieloze ohm se sp an n in g sv e rlies (z) w orden gew eten, m aar m oet mede w orden toegeschreven aan de dim ensieloze tra n s la tie s p a n n in g i d x * * w elk e m et nam e ;tr2 d t veran tw oordelijk is voor h et o p tred en van de duidelijk w a a r neem bare deuk in h et stroom verloop.

17 De elektronica in dienst van de elektromechanica 265 voor het oplossen van de niet-lineaire bew egingsvergelijkingen van het beschouw de elektrom agnetische systeem. D ire c t n a beëindiging d e r bew eg in g (voor x<=^0. i) zal de be krachtigingsstroom w ederom gaan aangroeien overeenkom stig d i d t o. I ( I - i) ; F ig. 1.3 H e t b erek en d e verloop van de dim ensieloze b ekrachtig in g sstro o m als fu n ctie van de dim ensieloze tijd; de dim ensieloze luchtsp leet ten tijde t = 0 fu n g eert als param eter. F ig. 1.4 H e t b erek en d e verloop van de d i m ensieloze ankerpositie als functie van de dim ensieloze tijd ; de dim ensieloze lu c h tsp leet ten tijde / = 0 fungeert als param eter.

18 266 J. G. Niesten 1.5 Het geoscillograieerde verloop van de bekrachtigingsstroom als functie van de tijd; de luchtspleet ten tijde / = 0 fungeert als parameter. men b ed enke, g ro o tte van de H e t b eh o eft m achine in de 1.6 Het geoscillograleerde verloop van de ankerpositie als functie van de tijd; de luchtspleet ten tijde t -=. 0 fungeert als parameter. d a t deze w a a rd e ste e d s k lein er zal zijn d an de stroom O uxie ten tijde t = + O 1 n atu u rlijk geen beto og, d a t de an alo g o n -rek ensch akeling volgens tig. 1.2 tevens an tw o o rd kan Fig. 1.7 De univer 'sele elektromagneet, w aaraan de komstig de figuren 1.5 en 1.6 met behulp van werden opgenomen. oscillogrammen overeeneen geheugen-oscilloscoop

19 De elektronica in dienst van de elektromechanica 267 geven op de v eelal b ijzo n d er b elangrijk e v ra a g, hoe de a n k e r- bew eging d ire c t n a in sch ak elin g v an de b e k ra c h tig in g zal verlo p e n ; fig. 1.4 to o n t u h et berekende verband tussen J en / V ' m et (x)* _ o als p a ra m e te r. Bij de ex p erim en tele v erificatie v an de b e re k e n in g sre su lta te n bleek een goede k w alitatiev e overeenstem m ing tussen h et b e re k e n d e en h e t m et beh u lp van een geheugen-oscilloscoop geoscillo g ra feerd e stro o m -, resp. w egverlo o p (fig. 1.5, resp. 1.6) te b e s ta a n ; h e t ex p erim en t w e rd u itg e v o e rd a a n een sp eciaal v o o r o n d erw ijsd o elein d en binnen de g ro ep e lek tro m ech a n ic a d e r T.H.E. ontw ikkelde, universele " elektrom agneet m et schuifanker (fig. 1.7). 2. Het elektronisch schakelen in de elektromechanica; het gestuurde halfgeleider-schakelelement 2.1. Een elektronische frequentie-om zetter met interne sturing voor elektrische machines A a n een e le k trisc h e m achine o n d ersch eid en w e als reg el een s ta to r en een ro to r, w elke la a tste bestem d is voor de uitvoerin g v an een v eelal d o o r de p ra k tijk n a d e r te specificeren m echanische bew eging. In de v e ro n d e rste llin g, d a t s ta to r en ro to r beid e?/z-fasig sym m etrisch, 2 /-p o lig b e w ik k e ld zijn en b e k ra c h tig d w o rd e n m et /^-fasig sym m etrische stroom stelsels van de frequentie vs, re s pectievelijk vry zal de hoeksnelheid van het sta to rd ra a iv e ld ten, 2 71 V s opzichte van h et stato rlich aam (cos) gelijk zij n a a n ± en P de h o eksn elh eid v an h e t ro to rd ra a iv e ld te n opzichte v an h e t 2 n vr ro to rlic h a a m (cor) gelijk zijn a a n ± P In d ien h e t ro to rlic h a a m zich m et een h o eksn elh eid te r g ro o tte com ten opzichte van h et stato rlich aam bew eegt, zal de hoeksnelheid v an h e t ro to rd ra a iv e ld ten opzichte v an h e t s ta to r lichaam gelijk zijn a a n ± oom. P D e n k e n w e de beide m ag netische d ra a iv e ld e n te r bep alin g v an de g e d a c h te n even o p g e w e k t d o o r m iddel v an tw e e in de ru im te d r a a ib a a r o p g esteld e p e rm a n e n te (of e le k tro -) m ag neten, dan is h et zonder m eer duidelijk d a t h et door de ene m agneet

20 268 J. G. Niesten op de a n d e re u itg eo efen d e koppel bij gegeven veld configuratie slechts afhankelijk za l zijn van de onderlinge positie van de beide magneten en w el als een periodieke functie van deze onderlinge positie za l verlopen. Is nu de positiev erandering tengevolge van een co n stan t v e r schil in ro ta tie sn e lh e id v an de assen d e r beide m ag n eten een lin eaire functie van de tijd, d an zal h e t e e rd e r genoem de k o p p el p erio d iek m et de tijd v a rië re n en w el bij een verschuivingssym m etrische conceptie-rond een gem iddelde w a ard e nul! In dat geval kan er dus van een gerichte energie-overdracht van de ene as naar de andere geen sprake zijn; zulks is uiteraard slechts mogelijk, indien de bewegingen van de beide draaivelden volkomen synchroon (ontleend aan h et griekse aw^qovoa = gelijktijd ig ; in de tech n iek m et de b e te k e n is: m et gelijke snelheid v o o rtsch rijd end) verlopen. W o rd e n de d ra a iv e ld e n th a n s o p g e w e k t op de wijze zoals in de a a n h e f van deze inleiding v o o ro p g esteld, d a n k a n deze sy n c h ro n isa tie v o o rw a a rd e als v o lg t w o rd e n g e n o te e r d : COs OJr 2 71 Vs P 2 71 V r P + (Om of V s = Vr± ƒ I met v m = a j m 2 n (2.1.1) V r = V, ± p V m D eze v o o rw a a rd e v o o r continue o v e rd ra c h t van e le k tro m a g netische in m echanische energie en vice v ersa zal in h et volgende kortheidshalve w orden aangeduid als frequentievoorwaarde. B esch o u w en wij th a n s de w e rk in g van enkele m achin e-ty p en teg en de a c h te rg ro n d v an de fre q u e n tie v o o rw a a rd e. Bij de inductie-machine lig t de zaak al b ijzo n d er een voudig: a a n de fre q u e n tie v o o rw a a rd e w o rd t ste e d s a u to m a tis c h v o l d a a n op g ro n d van h e t feit, d a t de eq u iv alen te h o ek sn elh eid s- v o o rw a a rd e 0 ) s = C 0 r - b COm COr = (Os (JOm

21 De elektronica in dienst van de elektromechanica 269 o v ereen k o m t m et de re la tie, w elk e de voor h e t inductie verschijnsel m aatgevende relatiev e bew eging van h et rotorlichaam ten op zichte van het sta to rd ra a iv e id beschrijft. In een G en o o tsch a p als h e t uw e blijve v o o rts n ie t onverm eld, d a t de inductiem achine zijn e n e rg ie b a la n s g ed u ren d e zijn gehele, th a n s re e d s 7 5 -jarige b e s ta a n geconform eerd h e e ft a a n de in 1956 d o o r M a n le y en R o w e v o o r p a ra m e trisch e v e rs te rk e rs afgeleide,,f re q u e n c y P o w e r F o rm u la s 1 [2] G a a n wij vervolgens o v er n a a r de cate g o rie yydubbelgevoede machines, dan w o rd t het aan de hand van de frequentie voorw a a rd e onm iddellijk duidelijk, d a t bij rechtstreekse voeding van s ta to r- en ro to rw ik k e lin g e n u it b ro n n en v an vaste frequentie slech ts bij één eveneens v a ste m echanische fre q u e n tie of h o ek sn elh eid een continue e n e rg ie o v e rd ra c h t m ogelijk k an zijn ; w e spreken in d a t geval van een synchrone m achine. D a t deze naam n iet k an w o rd e n te ru g g e v o e rd op de sy n ch ro n e loop van h e t s ta to r- en ro to rd ra a iv e ld b eh o eft m et verw ijzing n a a r h e t v o o ra fg a a n d e geen n a d e r beto o g. H ij k an e c h te r w o rd e n v e rs ta a n in h e t speciale, p ra k tisc h e c h te r veelvuldig voork om en de geval, w a a rb ij de ro to rfre q u e n tie vr = o i s ; d an im m ers zal de asb ew eg in g van de m achine sy n ch ro o n m et die van de beide d ra a iv e ld e n m oeten v erlo p en om to t een continue om zetting van elektrische in m echanische energie en vice v ersa te geraken. V o e d e n wij de s ta to r- en ro to rw ik k e lin g e n re c h ts tre e k s u it b ro n n en van gelijke frequentie (c.q. u it één en dezelfde bron), d an le e rt ons de fre q u e n tie v o o rw a a rd e, d a t slech ts bij stilstand van de as een van nul v ersch illen d elek tro m ag n e tisc h koppel op de ro to r k a n w o rd e n u itg eo efen d. Bij stilstand kan evenwel geen energie worden omgezet. H ie rto e zou de as m oeten d ra a ie n, m a a r d a n is w e e r n ie t a a n de fre q u e n tie v o o rw a a rd e v o ld a a n, tenzij w e g eb ru ik m aken v an een afzo n d erlijk e frequentieom zetter (-m u ta to r; m u ta re = v e ra n d e re n ) w elk e in zijn w e rk in g a a n de fre q u e n tie v o o rw a a rd e v o ld o et en tu sse n de gem eenschappelijke voedingsbron en sta to r- of rotorw ikkelingen is aan g eb rach t. In d ien de as v an de d u b b elg ev o ed e m achine, w elk e in s ta to r en ro to r u it b ro n n en van gelijke fre q u e n tie w o rd t b e k ra c h tig d, een continu v a ria b e le m echanische h o ek sn elh eid m oet kunnen lev eren, d a n zal deze o m z e tte r conform de fre q u e n tie v o o rw a a rd e een continu v ariab ele overzetverhouding m oeten bezitten. D e stu rin g van de m u ta to r k a n een e x te rn, d an w el een in te rn k a r a k te r b ezitten. Bij externe sturing zal de m echanische hoeksnelheid zich steeds

22 270 J. G. Niesten dienen a a n te p a sse n a a n de v e ra n d e rin g e n in h e t versch il van cüs en (jor, bij interne sturing d aaren teg en w o rd t door een te ru g koppeling van de asb ew eg in g n a a r de fre q u e n tie m u ta to r h e t verschil van cos en cor au to m a tisc h a a n g e p a st a a n de m echanische h o eksnelheid. W 3j zullen ons in h e t volgende b e p e rk e n to t een b esch o u w in g b etreffen d e de fre q u e n tie o m z e tte r m et in te rn e stu rin g, w a a rv a n de mechanische versie re e d s m eer d an een eeu w in g eb ru ik i s : de m ag n eto -elek trisch e co m m utato rm achine van de F ra n s e n a tu u r kundige Pixii d a te e r t u it h e t ja a r, volgende op d a t v an de o n td ek k in g van de in d u c tie w e t d o o r F a r a d a y (1831). Bij deze en so o rtg elijk e u itv o erin g en w o rd t de fre q u e n tie m et b eh u lp van een co m m u tato r (com m utare = v erw isselen ) en een ste l b o rste ls van een v a ste w a a rd e (aan v an k elijk o H z, la te r ook l 6-, 50 en 60 H z) in een continu v a ria b e le w a a rd e en vice v e rsa om gezet. D e terugkoppeling van de m echanische asbew eging n a a r de fre q u e n tie o m z e tte r w o rd t in h e t o n d erh av ig e gev al op b ijzonder eenvoudige w ijze g e re a lise e rd d o o r p la a tsin g v an de b ew eg en d e co n tacten v an de m echanische m u ta to r (i.c. de co m m u tato rlam ellen ) op de as zelve en b ev estig in g v an de v a ste c o n ta c te n a a n h e t m achinehuis. D e b ezw aren van fa b ric a to risc h e en o n d erh o u d stechnisch e a a rd, w elke teg en deze b e tre k k e lijk p rim itiev e m echanische sc h a k e la a r m et b e p e rk t afsch ak elv erm o g en kunnen w o rd e n a a n g ev oerd, zullen zo n d er enige tw ijfel h eb ben geleid to t bezinning op de m ogelijkheden en b ep erk in g en. van een elektronische versie van de frequentieom zetter m et interne sturing. W a t de b e p e rk in g b e tr e f t verlieze m en v o o ra l n ie t u it h e t oog, d a t h e t elektronische schakelelement (ventiel!) slech ts v oor één energienchting g esch ik t is, te rw ijl de mechanische schakelaar zonder enig b e z w a a r in beide richtingen stroom kan voeren. N a de succesvolle o n tw ik k e lin g v an de ro o s te rg e s tu u rd e k w ik - d a m p m u ta to r to t elek tro n isch e s c h a k e la a r van g ro o t verm ogen k reeg de e lek tro n isch e v ersie v an de fre q u e n tie o m z e tte r zijn k an s en zo kon h e t d a n ook g eb eu ren, d a t re e d s in de d e rtig e r ja re n v an deze eeu w de e e rste m achines m et k w ik d a m p -fre q u e n tie - m u ta to re n w e rd e n g e c o n stru e e rd ; zij k reg en de n aam m u ta to r - m achine. (D.: S trom richterm aschine). D a t bij de to ep assin g sm o g elijk h ed en p rim a ir g e d a c h t w e rd a a n de (50 H z-) tra c tie m o to r, moge u it de e e rste p u b lik a tie s o v er d it ond erw erp blijken. [3] G ram isch la a t zich in zijn D u itse bew erking van h et boek

23 De elektronica in dienst van de elektromechanica 271 M e rc u ry A re R ectifiers van O. K. M a rti en H. W in o g ra d anno 1933 in o p tim istisch e b ew o o rd in g en o v er de K o lle k to rlo se S tro m ric h te rm o to r u i t : B ei diesem M o to rty p ist das g itte rg e ste u e rte D a m p fen t- lad u n g sg efäss g ew isserm assen ein B e sta n d te il des M o to rs, indem es an die S telle des m echanischen K o m m u ta to rs tr itt. M it dem W e g fa ll des le tz te re n v ersch w in d en auch die K o m m u tieru n g sschw ierig k eiten, die bei den E in p h a se n b a h nen zur H e ra b se tz u n g d e r P e rio d e n z a h l a u f l 6 bzw. 25 H z g e fü h rt h ab en, u nd es t r i t t d e r u n m itte lb a re A nschluss d e r E in p h a se n -B a h n n e tz e an die 5o p erio d ig en D re h stro m n e tz e d e r allgem einen L ich t- und K ra ftv e rso rg u n g in den B ereich d e r M ö g lichkeit. D a die v o re rw ä h n te V e rw e n d u n g des k o lle k to rlo se n S tro m ric h te rm o to rs g eg en w ä rtig d as g rö sste In teresse beanspru cht, soll die ^V irkungsw eise k o llek to r lo se r M o to re n an dem B eispiel eines E in p h asen lo k o m o tiv - m otors beschrieben w erden, d er von K ern (B B C ) vorgeschlagen w u rd e. ofschoon hij zich aan het eind van zijn beschouw ing w el afv ra a g t,,,ob sich die g e ste u e rte n D a m p fe n tla d u n g sg e fä sse im L okom o tiv b e trie b b e w ä h re n w e rd e n. T h an s, ruim 30 ja a r la te r, k u n n en wij stellen d a t zijn v o o rb e houd n iet geheel m is p la a tst is gebleken, m a a r w e l h e b b e n wij inm iddels k unnen c o n sta te re n, d a t de o n tw ik k elin g v an de muta to r-m o to r n a de o n td ek k in g v an de h a lfg e leid er-sc h ak ele lem en ten als tra n s is to re n en th y ris to re n to t ongekende bloei lijkt te kom en. D e opstelling, w elke in fig is w eerg eg ev en is als colleg e-d e m o n stratie o n tw o rp e n en d a te e r t re e d s u it h e t ja a r Zij b e tre ft een in eigen atelie r verv aard ig d e tw eefasige univ ersele ele k trisc h e m achine v oor o n d erw ijsd o elein d en, w elk e in de ro to rw ik k e lin g e n re c h ts tre e k s m et g elijk stroom w o rd t gev oed; de sta to rw ik k e lin g e n zijn via een u it th y ris to re n o p g eb o u w d e halfgeleider-frequentieom zetter op dezelfde gelijkstroom bron a a n gesloten. V o o r de stu rin g van de th y ris to re n w o rd t g eb ru ik g e m a a k t v an een eveneens in eigen huis v e rv a a rd ig d e fo to -elek trisch e p o sitie -in d ic a to r. D eze o m v at een v a s t g ed eelte, b e s ta a n d e u it een schijf m et 4 gaten, benevens een v iertal lam pjes m et bijbehorende fo to -tran sisto ren. E en op de as van de m achine gem onte e rd e, g ep ro fileerd e schijf la a t h e t lich t v an de lam pjes op w eg n a a r de bijbehorende fo to -tra n sisto ren gedurende bijna een halve

24 272 J. G. Niesten aso m w en telin g d o o r en c re ë e rt zodoende bij d ra a iin g v an de as een serie lich tp u lsen van de fre q u e n tie vmt w elk e d o o r de fo to -tran sisto ren in elektrische stuurpulsen van dezelfde fre q u entie w o rd e n om gezet. H e t v a ste g ed eelte v an de p ositiein d ic a to rk a n te r verkrijgin g v an een in s te lb a a r o n tste e k m o m e n t" van de th y ris to re n gelijk een b o rs te lb ru g van een conventionele com m utato rm ach in e w o rd e n v e rd ra a id. V o o r h e t doven v an de th y ris to re n w o rd t v an de k lassiek e c o m m u tatie -co n d e n sa to re n gebruik gem aakt. In sch ak elin g van de lam pjes d o e t de m achine aan lo p e n, te rw ijl h e t stu ren en ev e n tu eel ook h e t re v e rs e re n op eenvoudige wijze door m iddel van,,elektronische borstelverschu iving kan p la a ts vinden. D e figuren en geven de o p stellin g schem atisch Voor v, B 0 vs = Pv m = J ^ m l Fig B lokschem a v an een elek trisch e m achine (M ) m et in tern e (in t.), respectievelijk externe (ext.) stu ring v an de fre q u en tie o m zette r ( F O ) tussen g eiijkstro o m n et en s ta to r; de n iet aangeg even ro to r (positie -indicator 0 ) is m et gelijkstroom b e k rach tig d, d an w el m et een p e rm a n e n te m agneet u itg ev o erd g ed ach t. w eer, terw ijl fig de comp lete a p p a r a tu u r in b eeld b re n g t. D e sch ak elin g is d o e lb e w u st slech ts v o o r één en erg ierichting o n tw o rp e n, ten ein d e h e t o o rsp ro n k elijk e doel (een e e r ste, liefst g eslaagde k e n n ism aking van stu d e n te n m et een elek tro n isch e com m u tato r) n ie t voorbij te s c h ie te n ; zij k an u ite ra a rd n a v erd u b b elin g van h e t a a n ta l v en tielen d o o r an tip a ra lle lsc h a k e lin g v o o r beide en erg ierichtin g en (m otor- en gen e ra to rb e d rijf) w o rd e n geschikt gem aakt. D e o n tw ik k e lin g v an de e le k tro n isch e co m m u tato r lijkt m et nam e van belang voor to e p assin g in m achines, w elk e h e t n a hun in b e d rijfstellin g v e rd e r z o n d er o n d erh o u d zullen m oeten stellen o fw el d ra a ie n m oeten o n d e r atm o sferisch e condities, w elk e de goede w erk in g van de klassieke m echanische com m utator illusoir m aken.

25 De elektronica in dienst van de elektromechanica 273 Fig Schematische voorstelling van een tweefasige elektrische machine met interne sturing van de gethyristoriseerde frequentie-omzetter Een elektronische pulsbreedtesturing voor gelijkstroomseriemachines Z o a ls u bek end is, v in d t h e t sturen van roterende elektrische machines p la a ts d o o r variatie van d a a rto e geëigende machineof netparameters. T en aan zien van de machineparameters b e p e rk t men zich als regel to t een b eïn v lo ed in g van de zveerstanden van s ta to r- en ro to r- ketens. V eran d erin g van de inductiviteiten is in dit verband Fig D e universele elektrische machine als mutatormotor.

26 274 J. G. Niesten slechts zinvol bij w issel- en d ra a istro o m m a c h in e s, te rw ijl de koppeling tu ssen s ta to r- en ro to rw ik k e lin g e n bij de g an g b are co n stru ctiev o rm en niet kan w o rd e n g e v a rie e rd ; een so o rtg e lijke opm erking g eld t ten aan zien van h et pooltal van een m achine, de poolom s ch ak e lb are draaistroom m achines uitgezonderd. Indien de m achine op een spanningsbron is aangesloten, v o r men de grootte en de frequentie van de voedende spanning de netparam eters. B eperken wij ons in het volgende to t de sturing van gelijkstroommachines, dan v e rv a lt u ite ra a rd de fre q u e n tie als n e tp a - ram eter en blijft slechts de gro o tte van de netspanning als zodanig over; bij de m achinep aram eters kom en slechts de w e e r sta n d e n van s ta to r- en ro to rw ik k e lin g e n v o o r beïn v lo ed in g in aanm erking. B eperken we ons vervolgens binnen de ru b riek der gelijkstro o m m ach in es to t de g elijk stro o m -seriem ach in e, d an b e te k e n t d it opnieuw een red u c tie van h e t a a n ta l stu rin g sm o g e lijk e d e n : de w e e rsta n d e n van s ta to r- en ro to rw ik k e lin g e n zijn ten gevolge van de seriesc h ak e lin g van beide k ete n s n iet la n g e r afzo n d erlijk te beïnvloeden (tenzij men z n toevlucht zoekt to t p a ra lle lsc h a keling van w eerstan d en aan veld- of ankerw i kkel ingen). R esu m eren d e kom en w e to t de conclusie, d a t w e bij een g elijk stro o m seriem o to r de keuze h eb b en tu sse n spanningssturing of w eerstandssturing, ofw el een com binatie van beide. H e t b eh o eft n a tu u rlijk geen b eto o g, d a t sp a n n in g sstu rin g m its eenvoudig u itv o e rb a a r bij g ro te re m o to rv erm o g en s ste rk de v o o rk e u r zal heb b en boven w e e rs ta n d sstu rin g, w a a r e x tra - w eerstan d in de hoofdstroom keten het rendem ent van de a a n drijving in ongunstige zin zal beïnvloeden. Z u lk s k lem t te m eer indien de c a p a c ite it v an de en e rg ieb ro n b e p e rk t is, zoals bij accum ulatorvoeding. E en onder m eer voor dit doel door A.E.G. o n tw o rp e n, g e th y risto rise e rd e sp a n n in g sstu rin g [4] w e rd in ons la b o ra to rium uitvoerig onderzocht; de resu l ta te n van d it o n d erzo ek w e lk e ik in het volgende k o rt zou w illen sam env a tte n, zijn in h e t tijd sc h rift E le k tro - F ig P rin cip eschem a van de m et pulsen gevoede gelijkstroom seriem otor. T echniek g ep u b liceerd [5]. Fig to o n t de p rin cip e-sch ak e- ling, w a a rm e e de v a ste gelijk sp annin g om gezet k an w o rd e n in een reek s sp an n in g sp u lsen van b ijv o o rb eeld con-

27 De elektronica in dienst van de elektromechanica 275 tinu-variabele b reed te en v aste frequentie, m et and ere w o o r den in een spanning m et een continu-variabele gem iddelde w aard e. D e diode D b ie d t de m o to rstro o m bij geopende s c h a k e la a r 5 een p assen d e v rijlo o p 1'-m ogelijkheid en v o o rk o m t d a a rd o o r h e t optreden van o n to elaatb are grote stroom fluxies m et de h ierm ede c o rre sp o n d e re n d e o v ersp an n in g en! onm iddellijk n a h e t openen v an de sc h a k e la a r. In de v e ro n d e rste llin g, d a t h e t m ag netisch circu it van de m o to r geen h y steresis- en v erzad ig in g sv ersch ijn selen v e rto o n t en h e t ventiel D ideaal is, w o rd t de w a a rd e van h et elektrom agnetische m otorkoppel, gem iddeld over één pulsperiode en b e tro k ken op h et elektrom agnetische koppel bij continue voeding gegeven d o o r de u itd ru k k in g Me = ß I I ß A {cotgh \ ß A + cotgh ^ (i - ß) Ä ) (2.2.1); hierin is P de relatiev e p u lsbreed te en A de navolgende, lineaire functie van de m e chanische hoeksn elh eid Q A R + k Q v L m et R = to tale w e e rsta n d van de seriem achine, L = to ta le in d u c tiv ite it v an de seriem ach in e, k = gelijkgerichte ro ta tie sp a n n in g p e r een h eid van m echanische hoeksnelheid en p er eenheid v an (b ek rach tig in g s) stro o m ste rk te, en v = p u lsfre q u en tie. Fig geeft h et verloop van h et gem iddelde relatiev e elektrom agnetische koppel bij veranderlijke A dus ook bij v e r an d erlijk e h o eksn elh eid < en v ersch illen d e w a a rd e n v an de relatiev e p u lsbreed te. M e t behulp van relatie (2.2.1) kan gem akkelijk w ord en a a n getoond, d a t M g v o o r zeer g ro te w a a rd e n v an A n a d e rt to t de w a a rd e ß, v o o r zeer kleine w a a rd e n v an A to t de w a a rd e ß2. Bij de p rak tisch e realisering van h et principeschem a overeenkom stig fig dien en w e rek en in g te h ouden m et h e t feit, d a t v o o r een soepele wijze van p u ls b re e d te s tu rin g enkele h o n d e rd e n pulsen p er seconde geproduceerd m oeten kunnen w orden. Z ulks

28 276 J. G. Niesten F ig H e t verloop van h et gem iddelde re latiev e e le k tro m ag n etisch e koppel v an een m et pulsen g estu u rd e gelijkstroom -seriem otor bij veranderlijke m echanische hoeksnelheid ; de relatieve pulsbreedte fungeert als param eter. slu it h e t g eb ru ik v an een m echanische s c h a k e la a r bij g ro te re m o to rv erm o g en s z o n d er m eer u it; h e t d o e t ons te re c h tk o m e n bij de stu u rb a re elektronische schakelelem enten. V a lt de keuze op een th y r is to r als schak elelem ent, d an m ag n iet u it h e t oog w o rd e n v e rlo re n, d a t deze o n ts te e k t d o o r m iddel v an een stro o m p u ls v an p a sse n d e vorm en g ro o tte in de stu u relek tro d e, m aar slechts tid o o ft nadat de hoofdstroom g e durende voldoend lange tijd m d is geweest. D a a ro m v ra a g t h e t a fsc h a k e le n v an gelijk strom en m et beh u lp v an th y risto rsch ak e laars om een speciale v oo r ziening in de vorm v an een doofcon- F ig P ra k tisc h e u itv o erin g v an h e t p rin cip esch e- m a overeen k o m stig fig d e n s a to r C, w elk e in de schak elin g volgens fig d o o r o n tstek in g van th y r is to r 7"2 to t een sp an n in g U w o rd t opgeladen m et klem 2 positief ten opzichte van klem I. T h y risto r T\ zal

29 De elektronica in dienst van de elektromechanica 277 doven, n a d a t de la a d stro o m k le in e r is g e w o rd e n d a n de houdstroom. W o r d t v ervolgens th y ris to r T 1 o n tsto k en, d an zal deze behalve de netstroom tevens de on tlaad stro o m van de condens a to r C g aan voeren. A angezien deze c o n d e n sa to rstro o m in een trillin g sk rin g I C 2 T x 3 D 2 L I m et e e n ric h tin g v e rk e e r v erlo o p t, zal hij n a een halv e p erio d e d o o r diode A w o rd e n o n d e rb ro k e n, ju is t op h e t ogenblik d a t de c o n d e n sa to r C w eer geheel is opgeladen, ditm aal evenw el m et klem I positie f te n opzichte v an klem 2. W o r d t te n slo tte th y r is to r 7"2 w e e r Fig H e t verloop van de gem eten k o p p el-to eren k ro m m en van de als g elijkstro o m -seriem o to r g eschakelde u n iv ersele elektrisch e m achine m et p u ls s tu rin g ; de b e rek e n in g sre su ltaten zijn te r vergelijking m et stippellijnen aangegeven. o n sto k en d an o n tla a d t de c o n d e n sa to r C zich o v er de n etstro o m - v o eren d e th y ris to r T x; indien de n e tstro o m v old oende lang d o o r de on tlaad stro o m w o rd t gecom penseerd, zal doving van T x volgen. D e c o n d e n sato r C w o rd t v erv o lg en s w e e r opgelad en to t een spanning te r g ro o tte U m et klem 2 p o sitie f te n opzichte v an klem I, w a a rn a h e t b o v en o m sch rev en sp el zich h e rh a a lt. V o o r de o n tste k in g v an de th y ris to re n T x en 7"2 w e rd een eenvoudig s tu u r a p p a ra a t o n tw ik k e ld ; h e t b e v a t een tie n ta l g o edkope tra n sisto re n en kan zeer com pact w orden gebouw d.

30 278 J. G. Niesten Fig b e tre ft opnieuw de tw e efa sig e u n iv ersele elek trisch e m achine v o o r o n d erw ijsd o elein d en, d itm a a l als serie-co m m u tato r- m achine g esch ak eld en m et p u lsen v an v a ria b e le b re e d te en constante frequentie (v = 108 H z) gevoed. M e t b eh u lp v an een H a ll-g e n e ra to r, in de lu c h tsp le e t van de m achine a a n g e b ra c h t, k an h e t k o p p el v an elek tro m ag n e tisc h e oorsprong rech tstreek s w orden bep aald indien deze H all-gener a to r w o rd t gevoed m et een stro o m, w elk e re c h t even red ig m et de m o to rstro o m v e rlo o p t. D e ald u s v e rk re g e n H a ll-sp a n n in g is d a n im m ers re c h t ev enred ig m et h e t p ro d u k t v an m o to rstro o m en veld, dus ook m et het elektrom agnetische koppel. A V anneer w e ook h e t to e re n ta l v an de m achine m et b eh ulp v an een ta c h o -g e n e ra to r in een hierm ede ev en red ig e sp an n in g h eb b en om gezet zijn w e in s ta a t, de k o p p el-to eren k ro m m en v an de gelijkstroom -seriem otor m et behulp van een elektrisch m eetin stru m e n t, te w e te n een c o ö rd in a te n sc h rijv e r v a s t te leggen, ten ein d e de p u ls b re e d te s tu rin g op zijn b ru ik b a a rh e id te kunnen toetsen en de re su lta te n van de m etingen m et die van de b e rek en in g en te k u n nen vergelijken. Fig to o n t u h et verloop van de gem eten koppel-toerenkrom m en ; de re s u lta te n v an de om rekening v an de krom m e v o o r ft = I n a a r die v o o r /? =.8,.6,.4 en.2 (zulks m et b eh ulp van fig ) zijn m et stippellijnen aangegeven. D a t de gem eten k o p p els v o o ra l in h e t geb ied v an hogere to e re n ta lle n (k lein ere stro m en ) g ro te r u itv allen d a n de b e re k e n d e w a a rd e n is m et a a n zek erh eid g ren zen d e w a a rsc h ijn lijk h e id te ru g te v o eren op h e t feit, d a t de c o n d e n sa to r C u it fig zich n a h e t doven v an de th y ris to r T 1 v e rd e r o v er de serieschak e- ling v an m o to r en sp a n n in g sb ro n zal o n tla d e n ; d it v e ro o rz a a k t v o o ra l bij kleine m o to rb e la stin g e n een re la tie f g ro te e x tra -m o to r- stroom, w elke niet in de berekening w erd b etrok ken. Z oals reeds eerd er opgem erkt lijkt de in h et voorgaande b e sch rev en m eth ode v an stu rin g van b e la n g v o o r a a n d rijfm o to re n v an v o ertu ig en, w elk e hun eigen en e rg ieb ro n m et zich v o e re n ; zij k a n ev en w el ook v an b e te k e n is zijn in die gev allen, w a a rb ij men een vervanging van h et m echanische schakelen in conventionele stuurschakelingen (w eerstan d sstu rin g!) door sta tic sw itchin g '' b eo o g t.

31 Literatuur 279 1) W. T h. B ä h 1e r, Theorie van het electromagnetische telefoonrelais. Diss. T.H. Delft, ) M a n l e y J. M. a n d H. E. R o w e, Some general properties of nonlinear elements I. General energy relations. Proc. I.R.E. 44 (1956), nr. 7, pag ) Kern, E., D er kommutatorlose Einphasenlokom otivm otor für 40 bis 60 Herz. Elektrische Bahnen 7 (1931), nr. 11, pag Stör, M., Strom richterm otoren für Einphasenwechselstrom beliebiger F requenz. E.u.M. 51 (1933), nr. 45, pag ) F r i e b e, H., Neue Technik bei elektrischen Bahnen. A.E.G.-M itteilungen 52, (1962), nr. 3/4, pag ) d e Z e e u w, W. J., M. M. Polak en L. R. G. Versfeld, Sturing van een gelijkstroom-seriemotor door middel van halfgeleider-schakelelementen. Elektro-Techniek 42, (1964), nr. 20, pag Manuscript ontvangen 24 september 1964.

32

33 281 Selectieve oproepsystemen Verslag van de bijeenkomst der "International Working Party" van het CCIR (Den Haag 1549 februari 1965) 1. D e tien d e p le n a ire zittin g v an h e t C C I R h eeft in R eso lu - tio n 19" b e p a a ld, d a t een In te rn a tio n a le W e rk g ro e p de stu d ie te r h an d zal nem en en p ra k tisc h e ex p erim en ten zal u itv o eren v o o r h e t b e p a le n v an de specificatie v an een algem een w o rld w id e" selectie f o p ro ep sy steem v o o r h e t m aritiem e rad io te lefo o n - verkeer, zow el op m eter-, decam eter- als hectom etergolven. 2. E r zijn v o o rste lle n ingediend bij h e t C C I R v o o r een selectief o p ro epsy steem d o o r de A d m in istra tie s v an D u itsla n d, Ja p a n en de V eren ig d e S ta te n v an N o o rd -A m e rik a. D eze d rie system en v ersch illen onderlin g aan m erk elijk. E en k o rte beschrijving van ie d e r d e r d rie v o o rg esteld e system en volg t h ier: a. Het Amerikaanse systeem D it is re e d s vrij in te n sie f in g eb ru ik in de V e ren ig d e S ta te n v o o r h e t o p ro epen v an schepen v a n a f de w a l (k u ststa tio n ). Bij h e t A m erik aan se systeem w o rd e n n a e lk a a r k o rte to n en v an 600 resp H z gem oduleerd, deze to n en w o rd e n gegeven via de kiesschijf v an een te le fo o n to e ste l. D e tw e e to n en v an 600 en 1500 H z w o rd e n nk e lk a a r uitgezonden en w el ste e d s één to o n gelijktijdig. D e len g ten van de selectieve codesignalen zijn n iet gelijk. M e n k an op deze w ijze een maximum a a n ta l code-com binaties verkrijgen van rond b. Het Duitse systeem D it sy steem b e s ta a t u it h e t n k e lk a a r u itzen d en v an vijf verschillende tonen, w elke w illekeurig kunnen w orden gekozen u it tien b e sc h ik b a re to n en, e c h te r m et dien v e rsta n d e, d a t d ire c t n a e lk a a r geen tw e e gelijke to n en m ogen w o rd e n uitgezonden. In d it gev al h e e ft dus ie d e r selectief o p ro e p sig n aal een gelijke len g te. D e tijd sd u u r v an ied e re to o n b e d ra a g t, ev en als in h e t A m erik aan se systeem, 0.1 sec. M en k a n op deze wijze een m axim um a a n ta l co d e-com bin aties v erk rijg en v an ro n d c. Het Japanse systeem Bij het Japanse systeem w orden tw ee tonen gelijktijdig u itgezonden, gevolgd d o o r een tw e e d e ste l v an tw e e gelijktijdige tonen, w elke kunnen w o rden gekozen u it 40 beschikbare

34 282 tonen. Ie d e r to n e n p a a r w o rd t uitg ezonden g ed u ren d e 0.6 sec. Bij h e t Jap an se systeem is dus, ev enals bij h e t D u itse systeem, de tijd sd u u r v an ie d e r selectief o p ro e p sig n a a l gelijk, te rw ijl men rond verschillende com binaties kan vorm en. 3. O p grond van laboratorium beproevingen en praktische b e proev ingen u itg ev o erd op fre q u e n tie s in h e t gebied tu sse n 2 en 3 M H z, 4 22 M H z en M H z, d o o r de A d m in istra tie s van de V.S., E n g eland, D u itsla n d, F ra n k rijk en N e d e rla n d, kon de In te rn a tio n a le W e rk g ro e p, w elk e van fe b ru a ri 1965 te D en H a a g bijeen kw am o n d e r v o o rz itte rsc h a p van Ir. C. B. B ro ersm a, to t een u its p ra a k kom en, w elk e d e r d rie v o o rg esteld e system en in de p rak tijk de beste re su lta te n zal geven. A an deze W e rk g ro e p w e rd deelgenom en d o o r a fg e v a a rd ig d e n v an A m erik a, E n g ela n d, F ra n k rijk, W e s t-d u its la n d, N e d e rla n d, u nie d e r Soc. S o v jet R ep u b liek en, Ja p a n, C a n a d a, N o o rw e g e n en Z w e d e n, te rw ijl eveneens aan w ezig w a re n a fg e v a a rd ig d e n v an h e t C C I R, C om ité In te rn a tio n a l R a d io -M a ritim e en I n te r n a tio n a l C h a m b e r of Shipping. 4. D e 3 selectieve o p ro e p sy ste m en w a re n in een la b o ra to riu m - m eeto p stellin g in b e d rijf in h e t D r. N e h e r L a b o ra to riu m van de P T T te L eid sch en d am, in com binatie m et een fa d in g sim u la to r. H ier w e rd een zeer d o e ltre ffe n d e d e m o n stra tie v o o r de led en van de In te rn a tio n a le W e rk g ro e p gegeven. 5. D e ex p erim en ten, u itg e v o e rd d o o r de A d m in istra tie s van de V.S., E n g eland, D u itsla n d, F ra n k rijk en N e d e rla n d h eb b en h e t u itzenden en o n tv an g en, alsm ed e h e t re g is tre re n v an ie d e r d e r d rie b e tre ffe n d e selectiev e o p ro e p sig n alen o m v at g ed u ren d e vele tien d u izen d en cycli. H ierbij is geb leken, d a t de v a ria b e le len g te van h e t A m erik aan se sig n aal (h e t sig n aal v a rie e rt in tijd len g te, a fh a n k e lijk v an de uitgezonden code, v an circ a l l/2 to t 5 seconden) to t gevolg h e e ft d a t a a n de ontv angzijde signalen gem ist w o rd e n tengevolge v an fading, o m d at re e d s spoedig een sig n aal-elem en t v e rlo re n g a a t. H e t Japan se systeem bleek speciaal bij h et op tred en van selectieve fad in g op d ecam eter-g o lv en a c h te ru it te g a a n in b e tro u w b a a rh e id, te rw ijl tev e n s g eb lek en is d a t de b a n d b re e d te v an h e t sig n aal g ro te r is d a n die van een com m ercieel telefo n ieg esp rek. H e t D u itse systeem b leek h e t m eest a a n v a a rd b a re te zijn en d it w e rd d an ook m et een m odificatie a a n v a a rd als h e t to ek o m stige in tern atio n ale systeem voor h e t m aritiem e telefonieverkeer. 6. E r zal th an s iets n a d e r w orden ingegaan op de details van

35 283 d it d o o r W e s t-d u its la n d v o o rg esteld e systeem. Z o a ls re e d s o n d e r 2b. verm eld, b e s ta a t een o p ro e p sig n a a l u it h e t n a e lk a a r u itzenden van vijf verschillende tonen, w elke kunnen w orden gekozen u it tien b e sc h ik b a re to n en. D o o rd a t er 10 b e sch ik b a re to n en zijn, is d it sig n aal g esch ik t om te w o rd en g e a ctiv eerd d o o r m iddel van een kiesschijf van een telefoontoestel, of in de to e kom st door een drukknop-systeem. D e grenzen van de tien to n en b ev in d en zich tu sse n ca Hz. (D e m odificatie, w a a rv a n w e rd g esp ro k en o n d e r 5., b e tre ft de uitein d elijk e v a stste llin g v an de ju iste fre q u e n tie van ied ere to o n ; voork o m en m oet w o rd e n d a t to n en h arm o n isch ten opzichte van e lk a a r liggen, te rw ijl h e t tev en s v an b ela n g is d a t de fre q u en tie -v erh o u d in g tu sse n ie d e r opeenvolgend p a a r van tonen zo nauw keurig mogelijk dezelfde zal zijn.). D e d u u r van ied ere to o n b e d ra a g t loo^ m iliseconden te rw ijl de tu ssen ru im te v an tw e e opeenvolgende to n en bij h e t u it vijf to n en b e s ta a n d o p ro e p sig n a a l zo k o r t m ogelijk d ien t te zijn (tu sssen 0 en 5 m illiseconden). D o o rd a t een o p ro e p sig n a a l v an zo n k o rte d u u r is, n.1. ca. 500 m illiseconden, k a n ied ere selectieve o p ro e p b e s ta a n u it h e t uitzenden van tw ee gelijke tooncom binaties ac h te r elk aar, w a a r d o o r de b e tro u w b a a rh e id v an h e t systeem g ro te r w o rd t. D it hebben de experim enten ook bew ezen. H e t is de b ed oeling d a t, w a n n e e r a an de ontvangzijde een d ergelijk selectief o p ro e p sig n a a l w o rd t o n tv an g en en g e re g istre e rd, een h o o rb a a r en /o f z ic h tb a a r alarm w o rd t gegeven d a t g eb lo k k eerd blijft, zod at bij een tijdelijk onbem and zijn van de ontvangzijde toch k an w o rd e n w aarg en o m en d a t een selectieve o p ro ep h e e ft p la a tsg e v o n d e n. 7. H e t is de bed oeling d a t h e t C C I R een definitieve aan b ev elin g o p ste lt to t h e t op in te rn a tio n a le b asis in g eb ru ik nem en van h e t b etreffen d e o p ro epsy steem. D e C C IR -a a n b e v e lin g e n zijn e c h te r niet bindend en h et definitief in gebruik stellen van d it o p ro ep sig n aal h e e ft d e rh a lv e de san ctie nodig van een a d m in istra tie v e ra d io c o n fe re n tie. H o e w e l nog n ie t b ek en d is w a n n e e r deze zal p la a tsv in d e n, is h e t toch v an b elang re e d s th a n s te w e te n op w elk e b asis h e t a.s. in te rn a tio n a le selectieve o p ro epsy steem zal b e ru ste n. E n k ele lan d en, m et nam e Z w e d e n, h eb b en b eh o efte op k o rte term ijn een selectie f o p ro epsy steem in g eb ru ik te stellen v o o r o p ro ep en in de richting van w al n a a r schip. 8. T hans is overeenstem m ing verkregen over de technische p ara -

36 284 m eters van h et oproepsysteem. E en a a n ta l operationele voorw a a rd e n m oet nog w o rd e n overeengekom en, zoals b.v. de wijze w a a ro p de b e sc h ik b a re selectieve code-signalen zullen w o rd e n v e rd e e ld o v er de schepen v an alle la n d e n w elk e a a n d it systeem g a a n deelnem en. E en a n d e r p u n t is d a t, h o ew el h e t sy steem is bedoeld om te w orden g eb ru ik t als oproepsysteem voor telefoniev e rk e e r, h e t ook zeer goed k a n w o rd e n b e n u t als o p ro e p sy ste em v oor a n d e r ra d io v e rk e e r, zoals te le g ra fie, te le x o v er ra d io. D eze aspecten dienen nog n ad er te w orden geregeld.

37 100 jaar Internationale Telecommunicatie-Unie 285 O p m aandag 17 mei 1965 w as h et 100 ja a r geleden d a t de a f g e v a a rd ig d e n van 20 s ta te n in P a rijs g ed u ren d e een bijeenkom st belegd op in ita tie f v an N a p o le o n I I I de e e rste IT U -o v e re e n - k o m st tek enden. O p h e t ogenblik h e e ft de IT U 124 M e m b e rs^ en 2 A sso c ia te -M e m b e rs (M a la w i en Z am b ia ). S e d e rt 1948 is h e t h o o fd k w a rtie r v an de IT U g ev estig d in G enëve. E en eeu w IT U b e te k e n t een eeu w teleco m m u n icatie-o n tw ik - keling. H e t begin van deze o n tw ik k elin g lig t bij de uitv inding van de ele k trisc h e te le g ra a f d o o r S am uel M o rse in D e e e rste publieke te le g ra a fv e rb in d in g w e rd geopend in In 1849 re e d s w a re n de te le g ra a fn e tte n in de E u ro p e se lan d en a a n g e legd to t a a n de grenzen en d a a rm e d e o n tsto n d e n de p ro b lem en die zestien ja a r la te r aan leid in g w a re n to t h e t o p ric h te n van de In tern atio n ale T elegraaf-u nie. In te rn a tio n a le teleg ram m en b.v. m oesten w o rd e n o v erg eschrev en en p e r k o e rie r o v er de g ren s w o rd e n g e b ra c h t n a a r h e t volgende te le g ra a fk a n to o r. A n d ere p ro b lem en bij deze volkom en nieuw e vorm v an in te rn a tio n a le b etrek k in g en w a re n h e t v a stsste lle n van p rio riteiten en tarieven. D e o v e re en k o m st die in 1865 w e rd o n d e rte k e n d c re ë e rd e de In te rn a tio n a le T e le g ra a f-u n ie en b ra c h t d a a rm e d e g em een sch appelijke reg els v o o rd e E u ro p ese in te rn a tio n a le te le g ra a f. U n iform e ta rie v e n w e rd e n v a s tg e ste ld en de F ra n se g o u d fran k w e rd de m unt w aarm ede de in tern atio n ale rekeningen w erden vereffend. D eze historische bijeenkom st w erd in 1868 gevolgd door een bijeen k o m st in W ^enen w a a r een v o o r de h isto rie d e r in te rn a tio n a le o rg a n isa tie s bijn a even b elangrijk e b eslissin g w e rd genom en. M e n k w am to t de o p rich tin g v an een h o o fd k w a rtie r m et een s e c re ta ria a t. D it h o o fd k w a rtie r w a s g ev estig d in B ern en w e rk te o n d e r su p erv isie v an de Z w its e rs e reg erin g to t H o e w e l h e t begin m et 3 m e d e w e rk e rs b esch eid en w as te noem en w e rd hierm ede toch een duidelijke o n tw ik k elin g slijn v o o r de to ek o m st aan g eg even. D a n in 1876 de u itv in d in g v an de telefo o n d o o r A le x a n d e r G ra h a m B ell. In 1885 een zgn. A d m in istra tie v e C o n fe re n tie in B erlijn w a a r de eerste voorzieningen w erden getroffen ten b e hoeve van h et intern atio n ale telefoonverkeer. D e organisatie groeit. Enige ja re n la te r, in 1895 en 1896 de eerste draadloze u itzendingen w a a rm e d e de g ro o ts te om w enteling in de telecom - m unicatie-geschiedenis w o rd t ingeleid.

38 286 W e rd de radio in h et begin alleen m aar gezien als een geav an ceerd e vorm van te le g ra fie, spoedig vond zijn v e rb reid in g sn eller p la a ts d a n die van de m oeder-u itv in d in g. V o o r h e t e e rs t w a s e r v e rk e e r m et schepen m ogelijk! E v en snel w e rd duidelijk d a t ook de radio in tern atio n ale regels nodig had. In 1906 w e rd in B erlijn de e e rste R a d io -C o n fe re n tie gehouden, re su lte re n d e in de e e rste in te rn a tio n a le,,r a d io -R e g u la tio n in houdende het principe d a t scheeps- en k u strad io statio n s b erichte n v an e lk a a r moeten aannem en. H e t S O S -n o o d sig n a a l d a te e r t uit dezelfde tijd. H e t probleem van een effectieve radiocom m unicatie op zee w a s hierm ede v e rre v an o p g elo st zoals in 1912 op dram atische wijze w erd aangetoond toen de w anhopige te le g ra fist v an de zinkende T ita n ic geen com m unicatiem ogelijkheid h a d m et een a n d e r schip d a t zich binnen re d d in g s a fs ta n d bevond, eenvoudig d o o r h e t fe it d a t de te le g ra fis t h ie rv a n v rija f h ad. E r w a s e c h te r een begin g e m a a k t m et de oplossing v an h e t probleem. D e eerste w ereldoorlog stim uleerde in sterk e m ate de o n t w ik keling v an de ra d io, te rw ijl b o v en d ien in de tw in tig e r ja re n de radio -om roep zijn in tred e doet. D it alles g af aan leid in g to t een nieu w e p ro b le m a tie k : de fre q u e n tie v e rd e lin g. A angezien h e t g eb ru ik v an de ra d io nog ste e d s to e n e e m t is deze fre q u e n tie v e rd e lin g, v e e rtig j a a r en vele co n feren ties la te r, nog ste e d s een v an de z w a a rs te opgaven v an de U n ie. D e e e rste sta p w e rd in 1927 in W a s h in g to n gedaan, frequenties w erd en toegew ezen aan elk van de v e r schillende radiodiensten, de m aritiem e en om roep -diensten in- In 1932, in M ad rid, w erd de naam van de organisatie gew ijzigd in In te rn a tio n a le T elecom m unicatie U n ie, w a a rm e d e ook in de naam de nieu w e v e ra n tw o o rd e lijk h e d e n to t u itd ru k k in g w o rd e n g e b ra c h t. D e d e rtig e r ja re n b ra c h te n r a d a r en telev isie. D e tw e ed e w e re ld oorlog w as een grote stim ulans voor de technologische o n tw ik keling te rw ijl de uitzendin g en in deze oorlog h e t m ensdom e r eens te m eer op a tte n t m a a k te n d a t fre q u e n tie s geen la n d g re n zen kennen. H e t w as niet moeilijk in te zien d a t m eer in te r nationale afsp rak en zouden m oeten w o rden gem aakt. D e bijeenkom sten in A tlan tic C ity in 1947 w aren dan ook b ijzo n d er b elan g rijk. D o e lste llin g en van de U n ie w e rd e n v erru im d en gem oderniseerd. D e V erenigde N a tie s erkennen de organ i satie en h e t h o o fd k w a rtie r w o rd t v e r p la a ts t n a a r Genfeve. A ls r e s u lta a t v an de beslissin g en genom en in A tla n tic C ity h e rb e rg t

39 De afgevaardigden naar de conferentie in Parijs

40 zetel van de Internationale Telecom m unicatie-u nie in G eneve 288

41 289 h e t h o o fd k w a rtie r v an de IT U nu de s ta f v an v ie r p e rm a n e n te o rg an en : h e t A lgem ene S e c re ta ria a t, de In te rn a tio n a l F req u en - cy R e g istra tio n B o a rd (IF R B ) en tw e e in te rn a tio n a le a d v ie s licham en die algem een b ek en d zijn o n d er de in itiale n v an hun F ra n se nam en. B ed o eld w o rd e n h e t C C I R (C o m ité C o n s u lta tif In te rn a tio n a l R a d io té lép h o n iq u e) en h e t C C I T T (C o m ité C o n s u lta tif In te rn a tio n a l T élég rap h iq u e e t T éléphonique). D e k o m st v an de ru im te v a a rt luid de v o o r de IT U w e e r een nieuw tijd p e rk in, im m ers de e x p lo ra tie v an de ruim te d o o r de m ens h a n g t a f van de ra d io. In 1963 w e rd d an ook in G enève een speciale w ereld -ru im teco m m u n icatie-co n feren tie b elegd w a a r m eer d an 6000 M H z b a n d b re e d te w e rd (m ede)-b estem d v o o r deze to ep assin g. Z o w e rd deze p erio d e v an 100 ja a r, die begon m et hen die een sn ellere in te rn a tio n a le com m unicatie w e n ste n, a fg eslo ten d o o r hen die de ste rre n van m eer nabij w illen aanschouw en.

42

43 291 GOONHILLY-BRISTOL, TELEFOONVERBINDING VOOR SATELLIET- GESPREKKEN E en nieuwe microgolf telefoon- en televisieverbinding van grote capaciteit w ordt door,,standard Telephones and C ables aangelegd tussen Bristol en het communicatiesatellietstation in Goonhilly Down in Cornwall. H et ligt in de bedoeling van de Britse P T T, de verbinding over een afstand van ongeveer 300 km in de lente van 1966 gereed te hebben. T egen die tijd zal ook de tweede installatie van Goonhilly in gebruik w orden genomen. V oor de eerste maal zal in het V erenigd Koninkrijk hiermede een systeem worden gebruikt dat in de 6000 M Hz-band werkt. D it nieuwe systeem zal aansluiten op de m icrogolfverbinding die op het ogenblik geïnstalleerd w ordt tussen Bristol en de 180 meter hoge toren van het Britse PTT-gebouw in het hart van Londen. CONTRACT VOOR ESRO 1-SATELLIET NAAR FRANKRIJK E S R O (European Space Research O rganization) heeft Laboratoire Central de Télécommunications S.A. in Parijs gekozen om de ESR O 1-satelliet te ontwikkelen. V oor de uitvoering van het program m a zal L C T de Zw itserse firma Contraves A.G., Zürich en Bell Telephone M anufacturing Cy., Antwerpen, gebruiken. H et contract houdt in het volledig ontw erpen en ontwikkelen van een satelliet, die tot doel zal hebben informatie te vergaren over de toestand van de ionosfeer in het Noordpool-gebied. Om dit wetenschappelijke doel te bereiken zal deze satelliet een minimum levensduur van zes m aanden moeten hebben. H et apogeum zal 1500 km zijn en het perigeum 275 km. De inclinatie zal 90 zijn, d.w.z. de satelliet zal in de polaire baan om de aarde lopen. In deze baan w ordt de satelliet magnetisch gestabiliseerd. De E S R O 1-satelliet zal volgens program m a worden gelanceerd tegen het einde van 1967 door middel van een viertraps Scout-raket van de lanceerbasis in Point Arguello, Caliform'ë. CONGRESSEN E.D. Wei tber eichs-navigation in See, Luft- und Raumfahrt. V an augustus 1965 w ordt in M ünchen dit symposium gehouden. D it symposium draagt een internationaal karakter. O rganisatie: Deutsche Gesellschaft für O rtung und N avigation, Postfach 2622, Düsseldorf. International Antenna and propagation symposium. In W ashington wordt op 30 en 31 augustus en 1 september 1965 een internationaal symposium gehouden over antennes en propagatie. O rganisatie: T he Institute of Electrical and Electronics Engineers; symposiumadres: Code 5330, US N aval Research Laboratory, W ashington D C Tagung Deutsche Arbeitsgemeinschaft Kybernetik. In Kiel w ordt van 31 augustus tot en met 3 septem ber 1965 een nationaal symposium over cybernetica gehouden. Adres: V erband Deutscher Elektrotechniker, Bezirk Schleswig-Holstein, Kiel. W eltweiter Fernsprechverkehr. V an 15 tot en met 17 september 1965 wordt door het N TG, nu V D E, in M ünchen een symposium gehouden aan dit onderw erp gewijd. Secretariaat: Dipl.-Ing. H. G. Thilo, Siemens und H alske A.G. Zentrallaboratorium, 8 M ünchen 25, Hofm annstrasse 51.

44 292 Salon International de la Radio et de la Télévision. In 1965 w ordt deze tentoonstelling in Parijs gehouden van 9-19 september Adres: Société pour la Diffusion des Sciences et des arts: 16 rue de Presles, Paris 15me. Firato 65. De 14e Internationale tentoonstelling van elektronica (radio en televisie) F irato 65 zal zoals thans bekend is van vrijdag 17 tot en met zondag 26 september a.s. in de nieuwe RAI te Amsterdam w orden gehouden. Deze tentoonstelling draagt als ondertitel:,,perfectie in klank en beeld '. Stand und Entwicklung auf dem Gebiet der Elektronenröhren. V an 29 september tot en met 1 oktober 1965 w ordt in Ulm dit N T G -congres, w aar ook een aantal N ederlanders zullen spreken, gehouden. Secretariaat: Dipl.-Ing. M. Krämer, Telefunken A.G., Söflinger Strasse 100. BOEKAANKONDIGINGEN E.D. In de Siemens-reeks: Technische M itteilungen H albleiter verscheen w eer een aantal afleveringen. De eerste handelt over 100 -V ertikalablenkung mit Germ anium -Transistoren '; toegepast worden de transistoren A D 163 en A C 153. O ok over televisie-toepassingen gaan:,,v H F-Fernsehtuner mit M esa-t ransistoren en F ernseh-z F-V erstarker mit M esatransistoren, Teil 1. Tenslotte nog twee andere onderw erpen n.1.,,t ransistor-n F -V erstarker mit eisenlosen E ndstufen en H o- chem pfindlichter G leichspannungsverstarker nach dem M odulationsprinzip mit Silizium -K apazitatsdioden '. Kenneth D avies verzorgde voor het N ationtal Bureau of standards M onograph 80:,,Ionospheric Radio P ropagation. Deze uitgave is breder van opzet dan een vroegere uitgave, dankzij o.a. de inform aties verkregen met behulp van ruim tevaartuigen en die verkregen gedurende het Internationale Geofysische Jaar.,,De Geschiedenis van de Menselijke Com m unicatie is de N ederlandse bew erking van een oorspronkelijk in Zw itserland verschenen werkje dat werd geschreven door M aurice Fabre. Communicatie moet hier w orden gelezen in de meest ruime betekenis en om vat de taal, de schrijfkunst, de drukkunst en de elektronische communicatiemiddelen. Hoewel de inhoud van het boekje voor een groot deel tegen ons vakgebied aanleunt, is het toch zeer lezenswaardig. De keurige uitgave, verschenen bij Scheltema en Holkem a N.V., Amsterdam, telt 112 bladzijden inclusief 141 figuren. De prijs is ƒ 14,50.,,From Sem aphore to Satellite is een werk met een verw ante opzet. H et werd uitgegeven door de Internationale Telecom m unicatie-unie die zetelt in Genève. De Unie wil hiermede haar 100-jarig bestaan, w aaraan reeds elders in dit nummer aandacht werd geschonken, markeren. De samensteller heeft zich bij het geven van een geschiedkundig overzicht van de telecommunicatie niet beperkt tot de 100-jarige ITU -periode. O ok uit de titel van het w erk blijkt dit reeds, de sem afoor immers w erd reeds in de 18e eeuw volop toegepast. H et boek valt uiteen in vier gedeelten: H et eerste deel beschrijft de telegraaf- en telefoonperiode ( ), het tweede de radioperiode ( ), het derde deel bespreekt de lotgevallen van de Unie na de tweede wereldoorlog. T o t slot een toepasselijke terugblik op w at in 100 jaar werd bereikt. Dit wel zeer belangrijke document w erd samengesteld door Dr. A. R. M ichaelis (Londen). De 365 foto s zijn grotendeels door de IT U -leden ter beschikking gesteld. H et boek telt 343 bladzijden en is typografisch uitstekend verzorgd. De prijs is 40 Zw. frs.

45 293 BOEKBESPREKINGEN Radio Receiver Design, part 1 (Radio Frequency Amplification and Detection) door K. R. Sturley, 3e druk, Chapm an and Hall, Londen, 1965, 937 bladzijden, 343 figuren. Prijs 105 sh. In een achttal hoofdstukken worden in dit eerste deel de elementen behandeld, w aaruit een superheterodyneontvanger voor om roepontvangst is samengesteld. De bezitters van de 2e uitgave (1953) van dit boek zullen bij het doorbladeren van deze herziene uitgave veel vertrouw ds terugvinden. In het tweede deel, w aarvan de schrijver meldt dat het herzien van de tekst nagenoeg voltooid is, komen laagfrequent-versterking en voedingsschakelingen aan de orde, benevens w at voor televisie- en frequentiemodulatie-ontvangers karakteristiek is. H et eerste hoofdstuk van het herziene Deel 1 heeft slechts geringe aanvullingen gekregen. Algemene begrippen zoals modulatie en detectie, ruisgetal, enz. worden besproken; amplitude-, frequentie-, fase- en impulsmodulatie krijgen elk aandacht. Hoofdstuk 2 heet nu,,valves and transistors. D oor het tegenwoordige gebruik van transistoren moest het geheel w orden omgewerkt. H et aantal pagina s van dit hoofdstuk is daardoor ongeveer verdubbeld. In hoofdstuk 3: Aerials and aerial coupling circuits is de paragraaf over de koppeling van antenne naar ontvanger opnieuw bewerkt, waarbij de ferrietantenne in de beschouwing werd opgenomen. De daaropvolgende hoofdstukken, die handelen over hoogfrequent-versterking, frequentietransform atie, oscillatoren, m iddenfrequent-versterking en detectie van amplitude-gemoduleerde trillingen, verkregen enkele aanvullingen bij de bespreking van schakelingen, w aarin tegenwoordig in plaats van buizen ook transistoren en halfgeleider-dioden worden gebezigd. Hoewel de schrijver zich nogal eens tot gedetailleerde berekeningen in formule-vorm laat verleiden, vindt men gemakkelijk zijn weg in dit boek, daar steeds het onderw erp dat de aandacht gaat krijgen w ordt omschreven, alvorens de schrijver zich er met uitvoerig rekenwerk verder in verdiept. H ierdoor w ordt zowel aan degeen die voor het eerst van de inhoud kennis wil nemen, als ook aan de ontw erper die zich meer met bijzonderheden vertrouw d wil maken, veel w etensw aardigs geboden. De wiskundige kennis, benodigd voor het lezen van dit boek, behoeft slechts elementair te zijn. Een enkele maal w ordt van integraalrekening gebruik gemaakt. De illustraties bestaan naast schem a s uit een groot aantal grafische voorstellingen, zonder dat het boek het karakter van een handboek verkrijgt. De literatuurverw ijzingen achter ieder hoofdstuk zijn in het algemeen van vóór Enkele nieuwere referenties naar literatuur tot 1961 zijn toegevoegd. De schrijver kan zich dit permitteren, omdat de behandelde materie conventioneel is. D oor het toepassen van een nieuw lettertype (varitype) heeft de uitgever de nieuwe uitgave aanzienlijk ooglijker gem aakt dan de vorige. Deze uitgave, die prettig leesbaar is, zal in N ederland wel spoedig een weg naar de geëigende lezerskring vinden. K. V. Schaltungen mit Halbleiter-Bauelementen, door Erich Gelder en W alte r Hirchm ann, Siemens & H alske A.G., M ünchen, 1964, 318 bladzijden, 175 figuren. Prijs D M 15,80. Dit boek is een 2e, praktisch ongewijzigde, druk van een reeds eerder verschenen werk. N a een korte theoretische inleiding, wordt een groot aantal schem a s van schakelingen met halfgeleiders gegeven, waarbij zelfs de spoelgegevens niet ontbreken. Behandeld worden: Diverse laagfrequent-versterkers, transistorom vorm ers, oscillatoren, draaistroom generatoren, gelijkrichtschakelingen, m ultivibratoren, fotocelversterkers, meet- en regelschakelingen, m eetapparaten, gestabiliseerde voedingsapparatuur en hoogfrequent-schakelingen. Dit laatste onderdeel krijgt met 16 blz. van de 318 iets te weinig aandacht. Een alfabetische trefwoordenlijst verhoogt de bruikbaarheid van dit praktische naslag-w erkje voor de middelbare elektronicus. N. v. H.

46 294 Linear Electric Circuits, door W. L. Cassell, John W iley & Sons, N ew York/Londen, Prijs 81 sh. In de loop van de laatste jaren zijn in de V erenigde Staten een groot aantal boeken verschenen over de theorie der elektrische schakelingen. Enige hiervan behandelen vooral de algemene grondslagen, zoals deze gewoonlijk in een begincollege voor studenten in de elektrotechniek worden gedoceerd. De andere daarentegen behandelen de meer gevorderde netw erktheorie en zijn uiteraard meer voor de specialist bestemd. H et nieuwe boek van Cassell neemt tussen deze beide groepen een tussenstelling in. H et behandelt niet alleen de grondbegrippen m aar ook onderw erpen en dit natuurlijk slechts op een vrij eenvoudige en meer beschrijvende manier die men norm aal alleen in meer gevorderde werken aantreft. V oorbeelden zijn: de synthese volgens Foster, de synthese volgens Cauer, de diagram m en van Bode en de moderne filtertheorie. D e taak, die de auteur zich blijkbaar bij het schrijven van zijn boek heeft gesteld, heeft hij op een goede wijze opgelost. W ij geloven echter niet dat het boek v an Cassell, gezien de hierboven beschreven tussenstelling die het inneemt, geschikt is om in het N ederlandse hoger onderwijs als leerboek te kunnen dienen. W èl geloven wij, dat het nuttig kan zijn voor de in praktijk staande ingenieur, die een eerste kennisname wil hebben van de methodiek der moderne netw erktheorie zonder dat hij zich op dit gebied wil specialiseren, en die anderzijds bij deze gelegenheid zijn kennis van de grondbegrippen van de theorie der elektrische schakelingen op een korte m aar degelijke wijze wil opfrissen. A. F. Nonlinear Parametric Phenomena in Radio Engineering, door A. A. Kharkevich, Iliffe Books Ltd. Londen, 1965, 190 bladzijden, 151 figuren. Prijs 35 sh. D it boek van een Russisch auteur kwam in 1962 in Amerika uit, en is nu ook in Engeland verschenen in een door IL IFFE keurig verzorgde uitgave. H et eerste hoofdstuk behandelt eenvoudige niet-lineaire netwerken, frequentieverm enigvuldiging, gelijkrichting, f.m. en p.m. detectie, modulatie, menging. H et tweede hoofdstuk behandelt het oscilleren, b.v. stabiliteitsvoorw aarden, zoals het R outh-h urw itz criterium, de voorw aarden van N yquist, en een analoge voorw aarde van M ikhaylov. A angetoond w ordt hoe bij een vijfde-graads-karakteristiek de evenw ichtstoestand van de oscillator tot stand komt. De isoclinenmethode en het fasediagram worden uitgelegd, evenals het ontstaan van relaxatietrillingen. H et derde hoofdstuk behandelt niet-lineaire en oscillerende systemen met uitwendige e.m.k. s. Synchronisatie, ook met harm onischen of periodieke impulsen, en stabiliteitsvoorw aarden bij uitwendige e.m.k. s w orden besproken. H et vierde hoofdstuk behandelt param etrische verschijnselen, eerst synchrone detectie (evt. gecombineerd met een R C -filter), dan iets over de vergelijking van M athieu en de stabiele oplossingen ervan, en vervolgens frequentiedeling. De behandeling van het klystron in hoofdstuk 3 valt w at buiten het kader, m aar overigens valt het op, hoeveel op dit gebied aan het baanbrekend w erk van van der Pol in de jaren te danken is. M eer dan de helft van dit boek zou men in diens artikelen terug kunnen vinden. Blijkbaar is het w erk van van der Pol in Rusland zo algemeen bekend, dat een verwijzing er naar overbodig geacht wordt. K harkevich s boek is dus weinig origineel, m aar het is helder geschreven, en geeft een goed overzicht. H et kan als inleiding voor de ouderejaars studenten en ingenieurs goede diensten bewijzen. F. L. S.

47 Uit het N.E.R.G. NIEUW E LEDEN 295 Ir. F. Th. Backers, Helm erslaan 81, Eindhoven. Ir. D. H. Bekkering, p/a M edisch Fysisch Instituut T N O, D a Costakade 45, U trecht. Th. W. Brink, Z aanstraat 70, Leiden. Ir. A. van Brink, Diependaalse D rift 23, Hilversum. Ir. L. J. M. Esser, St. G erardusplein 12, Eindhoven. Ir. J. M. Helder, Em mastraat 113a, Loosduinen. Ir. L. H. M. Knops, W ilhelm inalaan 87, Maasniel-Roermond. W. Ie M air, Vincent Cleerdinlaan 12, A alst (N.B.). Ir. F. H. Th. Pruyn, Jacoba van Beierenlaan 225, Delft. Ir. C. J. F. Ridders. B reestraat 39, Delft. Ir. T. J. Schep, Stieltjeslaan 16b, Rotterdam. Ir. S. J. V alkenburg, Beneden Beekloop 17, Geldrop. Ir. L. A. J. V erhoeven, W aard straat 9, Geldrop. A. J. R. W estbroek, Steenzicht 115, Den Haag. J. W ieringa, Oude Kerkstraat 5, Utrecht. VOORGESTELDE LEDEN G. B. Deelman, Poptahof N oord 269, Delft. Ir. H. M. J. M evissen, O dolphusstraat 35, Delft. Ir. A. M eyer, D eelenstraat 2, Geldrop. Ir. R. J. Nienhuis, Gram eystraat 24, Nijmegen. Ir. R. C. T an, C aspar F agelstraat 10, Delft. Ir. G. Verkroost, Thorbeckeplantsoen 3, M aastricht. Ir. H. A. M. W iggers, van Adrichemstraat 103, Delft. NIEUW E ADRESSEN VAN LEDEN Ir. E. J. van Barneveld, Sansovinostraat 19, Eindhoven. M. van Beveren, Fazantlaan 9, Leidschendam. Ir. M. A. Bos, Gooilandseweg 111, Bussum. Ir. J. van Buuren, Jan M ankeslaan 80, Heerenveen. Prof. Dr. Ir. A. J. W. Duijvestijn, Soerenseweg 113, Apeldoorn. Ir. J. N. A. M. v an Gils, Engweg 11, Bunnik. Prof. Ir. E. W. Gröneveld, C ort v. d. Lindenlaan 2a, Enschede. P. J. Hooijmans, Spechtlaan 16, Leidschendam. A. de Jong, Spechtlaan 12, Leidschendam. Ir. G. A. Joosten, Sir W inston Churchilllaan 253, Rijswijk (Z.H.). A. Koppenaal, Laan van Oostenburg 3, Voorburg (Z.H.). Ir. C. Kraaij, H ertogenstraat 77, W ezembeek-oppem (België). Jhr. Ir. J. L. van Lidth de Jeude, Brink 6, Baarn. Ir. F. M aarleveld, V an Boetzelaerlaan 36, Den Haag. Ir. L. G. M. Muyen, Bleysstraat 65, Gouda. Ir. C. J. Pluygers, Roland H olstlaan 21, Reeuwijk. Ir. R. J. K. Schaaf, W aalsdorperw eg 26, Den Haag. Ir. J. J. Schreuders, Fazantlaan 20, Leidschendam. Ir. A. F. Schwarz, H endrik Tollensstraat 204, Delft. Ir. M. Steffelaar, T ongelresestraat 15, Eindhoven. Ir. L. P. J. Veelenturf, Gabriël M etsustraat 4, Enschede. Ir. J. V erstraten, N eerlandstraat 16, Geldrop.

48 296 Ir. M. Weeda, Kruisstraat 92b, Eindhoven. Dr. J. G. van Wijngaarden, c/o Matsushita Electronics Corp. Research Laboratory, Takatsuki, Osaka-fu, Japan. W. A. J. M. Zwijsen, Magnoliastraat 2, Eindhoven. O V E R L E D E N Sir Edward Appleton, The Old College, Southbridge, Edinburgh 8. D. Pasma, Bertelindislaan 8, Waalre (N.B.). Dit nummer werd gedrukt op 14 juli 1965.