Конспект по физике для 9 класса «Практическое применение электромагнетизма». ВЫ УЗНАЕТЕ: В чём заключается основная идея радиосвязи.
Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике
Практическое применение электромагнетизма.
Опыты Герца послужили толчком для исследования новых возможностей передачи и приёма электромагнитных волн. Этим вопросом занимались учёные и инженеры многих стран.
РАДИОСВЯЗЬ
Возможность передачи и приёма электромагнитных волн на расстояние привели к возникновению целого ряда средств связи, без которых немыслима наша сегодняшняя жизнь.
Впервые мысль о применении электромагнитных волн для передачи сигналов на расстояние высказал А. С. Попов. В 1894 г. он собрал радиоприёмник, регистрирующий электромагнитные волны, возникающие при грозовых разрядах. В 1895 г. Попов при помощи созданных им генератора и приёмника передал первую в мире беспроводную телеграмму (радиограмму) на расстояние 250 м. Первая радиограмма содержала всего два слова: «Heinrich Hertz».
Почти одновременно с Поповым итальянец Г. Маркони создал свою радиотелеграфную установку и в 1897 г. получил на неё патент (документ, удостоверяющий авторство и исключительное право на изобретение), чего не сделал в своё время Попов. Поэтому официально именно Маркони считается изобретателем радио. В 1901 г. Маркони потряс мировую общественность, осуществив первую в историю передачу радиосигналов через Атлантический океан на расстояние 1800 км. Через десять лет радиоприёмники стали неотъемлемой частью жизни человека. Передача информации стала практически мгновенной и достаточно дешёвой.
Благодаря радиовещанию мы можем передавать и принимать звуковую информацию без помощи проводов. Основная идея функционирования радиовещания состоит в следующем: в начале канала связи стоит устройство, которое преобразует звук в электрические сигналы. Затем эти сигналы преобразуются в форму, пригодную для передачи на большие расстояния, и излучаются в пространство. На другом конце линии сигналы попадают в приёмник, который их усиливает и преобразует обратно в звук.
Звуковые колебания имеют сравнительно низкие частоты. Электромагнитные колебания, имеющие такие же частоты, как и звуковые, практически невозможно передать на расстояние. Поэтому для передачи звука на большие расстояния нужны колебания, частота которых превышает частоту звуковых колебаний в миллионы раз, и при которых может излучаться электромагнитная волна.
Радиосвязь осуществляется посредством испускания, передачи и приёма электромагнитных колебаний с частотой в диапазоне от тысяч до миллионов герц, которые носят название радиоволн.
Электромагнитные волны излучаются передающей антенной, в которой высокочастотные колебания возбуждаются с помощью специального генератора. Такие колебания получили название несущих. Если в цепь передающей антенны включить микрофон и произносить перед ним звуки, то колебания мембраны микрофона будут преобразовывать звуковые волны в электрические сигналы в виде переменного тока, частота которого совпадает с частотой звуковых колебаний. Этот ток будет изменять амплитуду несущих высокочастотных колебаний в соответствии с амплитудой звуковых колебаний. Это преобразование называют амплитудной модуляцией. Модулированный сигнал при помощи антенны излучается в пространство. Приёмник, настроенный на частоту передающей станции, улавливает радиоволну и превращает её в электрический сигнал. Электронное устройство этот сигнал усиливает, а громкоговоритель преобразует его в звуковые волны.
ТЕЛЕВИДЕНИЕ
При помощи радиоволн можно передавать также и движущееся изображение. Эта возможность реализована в телевидении.
Приняв при помощи антенны радиосигналы различных телеканалов, телевизор выделяет сигналы именно того канала, на который он в данный момент настроен. Далее происходит обратное преобразование радиосигнала в звук и изображение.
Главный принцип действия телевидения был предложен в 1880 г. независимо двумя учёными: американцем В. Е. Сойером и французом М. Лебланом. В 1922 г. шотландский инженер Д. Л. Бэрд начал разрабатывать телевизионное оборудование и в 1926 г. в Лондоне продемонстрировал первые распознаваемые изображения человеческих лиц.
МОБИЛЬНАЯ ТЕЛЕФОНИЯ
Для передачи звуковых сигналов при помощи мобильных телефонов используются радиоволны высокой частоты, называемые ультракороткими. Эти сигналы расходятся по всему миру благодаря релейным станциям и искусственным спутникам Земли.
В сеть мобильной телефонной связи входит множество антенн для передачи и приёма сигналов. Каждая такая антенна действует на ограниченном пространстве. При звонке с помощью мобильного телефона сигнал на ультракоротких волнах улавливается ближайшей антенной, поступает в сеть и благодаря центральному компьютеру направляется по назначению.
В мобильной телефонии используют волны, которые распространяются прямолинейно. Для обеспечения мобильной связи на больших расстояниях используют сеть ретрансляторов. Зоны их работы образуют шестиугольники, похожие на соты. Именно поэтому мобильные телефоны называют также сотовыми.
Вы смотрели Конспект по физике для 9 класса «Практическое применение электромагнетизма».
Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).