Отличный вопрос! Комплексный ответ. Чтобы понять, почему это происходит без обратного пути («отрицательный полюс»), вы должны выйти за пределы закона Ома.
Все ускоренные заряды излучают. Таким образом, все, что проводит переменный ток, действует как антенна. Однако часто они являются плохими антеннами и плохо излучают. В результате этот аспект часто можно просто игнорировать, чтобы упростить проблему.
Чтобы сделать хорошую антенну, вы должны передавать энергию (энергия содержится в напряжениях и токах) в электромагнитное излучение (где энергия содержится в полях E и H), распространяющееся от антенны. Для этого необходимо, чтобы импеданс вашей антенны был приблизительно согласован, а токи, которые вызывают излучение, накапливались в фазе, чтобы они не подавляли друг друга, как в линии передачи. Как упоминал Джим Дирден, вы можете создать это, чтобы получать стоячие волны или подавлять их в зависимости от физической длины.
Проблема с вашим вопросом о «отсутствии отрицательного полюса» связана с использованием упрощенной модели схемы, которая не связана с трехмерными аспектами и полями напряжения и тока. Ток может течь во всем, что является проводящим (полюсы или нет полюсов). Внешние электромагнитные волны делают это постоянно. Однако нет модели ом-закона, которая могла бы предсказать это.
Чтобы отойти от простого закона Ома, инженеры приняли модель «Радиационная стойкость». Это используется аналогично стандартному омическому сопротивлению. По закону Ома рассеиваемая энергия превращается в тепло. В модели радиационной стойкости рассеиваемая энергия превращается, в общем, в излучение.
Радиационное сопротивление - это всего лишь простой инструмент, помогающий инженерам оценить известный элемент схемы (то есть обычно какой-то специалист по радиочастотам вычисляет его для вас) без необходимости использовать уравнения Максвелла и применять граничные условия к физической схеме, чтобы точно понять режимы излучения.
Настоящим ключом к пониманию поведения схемы является понимание того, когда важно учитывать аспекты излучения. Когда частота работы схемы имеет длину волны, физически близкую к размеру схемы, тогда закон Ома начинает быстро разрушаться. Как правило, если соотношение между длиной волны и размером цепи больше 0,1, то вам нужно применить уравнения Максвелла, чтобы понять, как эта схема будет работать. Таким образом, термины «четвертьволновая» антенна должны быть подсказкой, что вам нужно применять теорию ЭМ, чтобы понять, что делает схема.
Если у вас есть время, попробуйте переварить эту статью о понимании электромагнитного излучения . Он предназначен для обучения инженеров тому, как схемы могут работать так, как не может предвидеть закон Ома. В нем много электромагнитной теории, но вам не нужно действительно понимать все это, чтобы понять, что в анализе цепей есть большая разница, когда ваша рабочая частота приближается к физическому размеру вашей схемы.
РЕДАКТИРОВАТЬ: Я просто подумал о другом примере, который может помочь. Конденсаторы не имеют обратного пути, они просто разомкнутые цепи, но как-то они работают, верно? Это (и индукторы, которые являются просто короткими замыканиями) работают только из-за их радиационных свойств. Инженеры нашли способ превратить уравнения ЭМ в фиксированные элементы (или сосредоточенные элементы), чтобы их можно было включить в модели с ом-законами, чтобы с ними было легче работать. Как и в случае с антеннами, может происходить гораздо больше, чем просто кусок металла, который сидит там, и никуда не денется.
