電波とは？（初心者向け）基本的に、わかりやすく説明
「電波」は、空間を伝わる電気エネルギーの波 “電気の波” のことで「電磁波」の一種です。（電磁波のうち、無線通信などに使われるものを「電波」として区分けし意味しています。
電磁波は、自然界に存在し、太陽や宇宙空間からも様々な電磁波が地球へ届いています。
また、雷や静電気（摩擦電気）の火花放電でも電磁波は発生します。
電磁波の発見
■１８２０年、「ハンス・クリスティアン・エルステッド」（デンマーク）
電池によって、導線に電流を流すと、たまたま、その近くにあった方位磁石（磁針）が振れることを発見しました。
「電気と磁気の相互作用」これにより、様々な研究が実施され、
■「アンドレ・マリー・アンペール」（フランス）
平行する２本の導体に電流を流し、それが互いの引合時は同じ方向に電流が流れ、反発時は反対の方向に電流が流れる ”磁気の作用” があり「磁場」が生じていることを発見しました。
・ みぎネジ：電流の方向 （ネジの進む方向）、磁界（ネジ回り）
・ 右手：電流の方向（親指の向き）、磁界（中指の握り回り）
これが「アンペールの（右ネジ）（右手）の法則」です。
■１８３１年、「ファラデー」（イギリス）
鉄の輪にコイルを巻き、電流を流し磁気を発生させ、同鉄の輪の別コイルから電気が流れる（電気が発生する）「電磁誘導」の法則を発見
■１８６４年「ジェイムス・クラーク・マクスウェル」（イギリス）
「電磁気学」理論、アンペールの法則で電気が磁界を生成、ファラデーの法則で磁気が電界を生成、つまり互いに対称に合う原理を提言 さらに、
波動方程式にて、「電磁場」の振動が波として空間を伝わりその速度は光と同様と証明。
■１８８８年「ハインリッヒ・ルドルフ・ヘルツ」（ドイツ）
「ヘルツの実験」
電波の存在を下記の様な実験にて発見。
インタラプタを利用した誘導コイルを使用し、高速でＯＮ／ＯＦＦを繰返す高電圧の花火放電（高電圧の振動電気）を発生させ、離れた所にあるコイルの間隙上に花火放電が起こる。
誘導コイル側で発生した火花放電（スパーク）によって、発生した「電磁波」が、空間を伝わり、受信側のコイルの間隙に火花放電（スパーク）が発生。
ヘルツはこの実験で、
・スパークを発生する送信側の放射器に対する、受信側の向き（角度）
・間隔の変更（距離）、遮蔽物の有無（反射）など・・・
様々な実験を行い、結果「電磁波」が空間を伝達していることを検証し証明。
電磁波の発見で電磁波（電波）を利用した、その後の様々な無線通信術など、その業績から、周波数「波」の単位はヘルツ（Ｈｚ） 彼の名前から定められました。
相互作用
電磁波は、「電界」と「磁界」がお互いに発生（作用）しながら、空間を光と同じ速さで伝わる「波」をいいます。
電界
「＋」と「－」の極性があり、同極性は反発、異極性は引合う、この様な場所（電気の力が働いている場所）が「電界」です。
磁界
「N」と「S」の極性があり、同極性は反発、異極性は引合う、この様場所（磁気の力がある所）が「磁界」です。
金属（導体）などに電流が流れると、その回りに磁界が発生し電界が作用されます。
電流の流れが変わると新たな電界が発生し、また新たな磁界が発生、相互に発生しながら空間を伝わっていきます。
波
電磁波の波、身近な例では水面に生じる波と同様な性質があります。
・水面に石を落とし、それに生じる波紋の広がり
投下直後の波から次への波、また次への波と、水面を進みます。これと同じ性質で、電磁波も同様に空間を進みます。
周波数
電磁波は、連続し発生する波、従って周期があります。
- 波長
連続する次の波が来るまでに進む距離 - 周波数
１秒間の間にある波の回数を言い、「ハインリッヒ・ルドルフ・ヘルツ」の名から、単位はHz（ヘルツ）で表します。
電波
「電波」は、空間を伝わる電気エネルギーの波（電磁波）の一種です。
- 日本の電波法（国内の電波の利用について定めた法律）
「300万MHz以下の周波数の電磁波」 - 国際電気通信条約
人工的導波体のない空間を伝搬する3,000GHzより低い周波数の電磁波（Electro-magnetic Waves）
つまり、電磁波の周波数が3THz以下のものを電波と呼んでいます。
性質
電波は、周波数によって性質が異なります。
- 低い周波数
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指向性が弱く、回り込みやすい特性があり、障害物があっても遠くまで届きやすい。 周波数帯域が狭いため、伝達できる情報の量は少なくなります。 |
- 高い周波数
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指向性が強く、反射しやすい特性があり霧や雨等の障害物にて減衰（吸収される）する性質がある。 周波数帯域を広く取れるため、大量の情報量を送ることが可能です。 |
伝達
電波で情報を伝達するには、情報（信号）に応じて電波を変化させ送信し、これを受信側で検出して取出します。
この信号に情報を載せて送ることを「変調」といい、逆に受信した信号から情報を取り出すことを「復調」といいます。
変調方式
変調方式には、アナログ変調方式とデジタル変調方式があります。
- アナログ変調
現代でも、各種無線や放送等などで幅広く利用され、送・受信装置が比較的簡易に構成できることが特長です。
- デジタル変調
デジタル信号の ON/OFF（0/1）の２進信号を伝送する変調方式で、無線ＬＡＮ、地上デジタル放送、デジタル移動通信、衛星デジタル放送に使用されています。
用途
電波は色々な場面で利用されています。
電波は周波数による性質の違いや特徴に応じて、ラジオ、テレビなどの放送や情報通信だけでなく、リモコン、レーダー、GPS、電子レンジ、ICカードシステム、医療分野など、さまざまな用途に使われています。
まとめ
- 電磁波（電波）は自然界にも存在し、雷や摩擦電気の火花放電でも発生している。
- 電磁波は光と同じ速度で進み、波（周波）がある。
「電波」は、空間を伝わる電気エネルギーの波（電磁波）の一種、
日本の電波法にて、電磁波の周波数が3THz以下のものを「電波」と呼んでいる。
- 電波は、周波数に対応する反射や屈折する性質を持つ。
- 放送・通信だけでなく、いろいろな用途に使われている。
