Ministarstvo obrazovanja Republike Bjelorusije

Katedra za radio elektroniku

Sažetak na temu:

Bibliografija

Opće sheme za organizaciju radio komunikacija

Sistem za prenos informacija u kojem se telekomunikacioni signali prenose putem radio talasa na otvorenom prostoru naziva se radio sistem. Radio sistemi se dijele na radio veze i radio mreže.

Prema načinu organizovanja radio veza razlikuju se jednosmjerne i dvosmjerne radio veze. Radio komunikacija, u kojoj jedna od radio veza samo emituje, a druga samo prima, naziva se jednosmjerna. Jednosmjerna radio komunikacija, u kojoj radio prijenos jedne (glavne) radio stanice može istovremeno primiti više dopisnika, naziva se kružna. Primjeri jednosmjernog emitiranja poruka su razglasni sistemi, servisi za razmjenu poruka od pres centara do novina, časopisa, itd. Televizijske i zvučne mreže također su tipični primjeri kružnog načina organizacije radio komunikacija. U ovom slučaju, radiopredajna stanica, medij za širenje radio signala (otvoreni prostor) i svaki radio prijemnik koji se nalazi u području pokrivenosti stanice čine jednosmjernu radio vezu, a ukupnost takvih radio veza je emitiranje. mreže.

Dvosmjerna radio komunikacija podrazumijeva mogućnost prijenosa i prijema informacija od strane svake radio stanice. Za to su potrebna dva seta jednosmjerne komunikacione opreme, tj. svaka tačka mora imati i predajnik i prijemnik. Dvosmjerna komunikacija može biti simpleks i dupleks (slika 1.1). Kod simpleks radio komunikacije prenos i prijem na svakoj radio stanici se obavljaju redom. Radio predajnici na krajnjim tačkama komunikacione linije u ovom slučaju rade na istoj frekvenciji, a prijemnici su podešeni na istu frekvenciju.U dupleks radio komunikaciji radio prenos se vrši istovremeno sa prijemom. Za svaku dupleks radio vezu moraju biti dodijeljene dvije različite frekvencije. Ovo je urađeno tako da prijemnik prima signale samo od predajnika sa suprotne tačke i ne prima signale od sopstvenog radio predajnika. Radio predajnici i prijemnici oba dupleks radio korespondenta su uključeni tokom čitavog vremena rada radio veze.

Simpleksna komunikacija se po pravilu koristi u prisustvu relativno malih tokova informacija. Za sisteme prenosa sa velikim informacionim opterećenjem tipična je dupleks komunikacija.

Ako je potrebno ostvariti radio komunikaciju sa velikim brojem dopisnika, tada se organizuje radio mreža (slika 1.2). U ovom slučaju, jedna radio stanica, koja se zove glavna, može prenositi poruke za jednog ili više podređenih dopisnika. Njegov radio operater kontroliše način rada u radio mreži i direktno postavlja redosled za prenos podređenih stanica. Potonji, uz odgovarajuću dozvolu, mogu razmjenjivati ​​informacije ne samo sa glavnom radio stanicom, već i među sobom. Ova opcija za organizovanje radio mreže može se izgraditi na osnovu složenog simpleksa (vidi sliku 1.2, a) i složenog dupleksa (vidi sliku 1.2, b). U prvom slučaju moguće je koristiti radio stanice (radio predajnike) koje rade na istom (uobičajenom) radio talasu (frekvenciji). U drugom slučaju, glavna radio stanica emituje na jednoj frekvenciji, a prima na nekoliko (prema broju podređenih radio stanica).

Svaka radio veza za prenos informacija (komunikacija, zvuk ili televizijsko emitovanje) sadrži radiopredajne i prijemne uređaje opremljene antenama na krajevima. Predajna antena zrači električni signal predajnika u obliku radio talasa. Prijemna antena prima radio talas, a sa njegovog izlaza se električni signal dovodi na ulaz prijemnika. Linije za prenos elektromagnetne energije koje povezuju antenu sa radio predajnikom ili prijemnikom nazivaju se fideri. Antenski-feeder uređaji su veoma važni elementi radio veze. U praksi se vrlo često koriste antene sa usmjerenim djelovanjem. Prilikom odašiljanja, usmjerena antena zrači energiju radio valova u određenom smjeru. Što je veća usmjerenost antene, to je niža snaga predajnika, moguća je radio komunikacija. Prijemne usmjerene antene povećavaju omjer signal-šum na ulazu prijemnog uređaja, što također omogućava smanjenje potrebne snage radio predajnika.

Uspješan rad radio veza ne ovisi samo o karakteristikama dizajna i kvaliteti izrade radio opreme. Prilikom izgradnje i rada radio veza potrebno je voditi računa o karakteristikama prostiranja radio talasa na putu od predajne do prijemne antene. Ove karakteristike se razlikuju u zavisnosti od frekvencijskog opsega.

Radio talasi na radio linijama šire se u prirodnim uslovima, a ti uslovi su raznovrsni i promenljivi. Prije svega, mora se uzeti u obzir da je Zemlja okrugla. Na putu od predajne do prijemne antene, radio talasi moraju obići izbočenje Zemlje.

Same po sebi, elektromagnetne oscilacije ne nose informacije. Za prijenos informacija potrebno je utisnuti poruku o elektromagnetnim oscilacijama, tj. koriste visokofrekventne elektromagnetne oscilacije samo kao nosilac poruke koja sadrži informaciju. U tu svrhu potrebno je promijeniti jedan ili više parametara nosivog vala (na primjer, amplituda, frekvencija, faza i drugi parametri) u skladu sa promjenama u poruci. Tada se dobija visokofrekventna oscilacija. O vremenski promjenjivim parametrima prema zakonu poslane poruke. Proces koji se razmatra naziva se modulacija.

Dakle, svaki radio predajnik mora se sastojati od generatora električnih oscilacija spojenog na predajnu antenu i modulatora pomoću kojeg se vrši modulacija.

Na prijemnom mestu mora postojati uređaj koji pretvara energiju elektromagnetnih talasa u energiju električnih oscilacija, tj. prijemna antena. Antena hvata elektromagnetne talase koje emituju različiti predajnici koji rade na različitim frekvencijama. Za primanje signala samo jedne stanice potrebno je imati selektivni uređaj sposoban da od oscilacija različitih frekvencija odvoji samo one oscilacije koje odašilje željena radio stanica. Za rješavanje ovog problema koriste se električna oscilatorna kola koja su podešena na frekvenciju primljene radio stanice.

Visokofrekventne oscilacije odabrane uz pomoć oscilatornog kola moraju biti podvrgnute inverznoj transformaciji, tj. dobiju od njih struje ili napone koji se mijenjaju u skladu sa zakonom modulacije električnih oscilacija u radio predajniku. Da bi se riješio ovaj problem, prijemnik mora imati poseban uređaj koji se zove detektor.

Konačno, odabrani signal se mora unijeti na neki terminalni uređaj koji će ga snimiti ili omogućiti osobi da ga percipira u obliku zvuka ili svjetlosti (slike).

Širenje radio talasa u zemaljskim uslovima

Zračenje radio talasa

Svaki oscilirajući električni naboj izvor je naizmjeničnog elektromagnetnog polja koje zrači u okolni prostor. Emisija elektromagnetnog talasa naelektrisanjem može se objasniti na sledeći način. Razmotrimo dvije provodljive lopte koje se nalaze na udaljenosti L jedna od druge (slika 1.3). Takav sistem se naziva električni dipol. Nakon isključivanja generatora, kuglice će se puniti i prazniti. U ovom slučaju, struje punjenja i pražnjenja kapacitivnosti koju formiraju kuglice teku kroz žicu L. Kapacitivnost kuglica je mnogo veća od kapacitivnosti segmenata ab i cd žice L, pa se struja pomaka između segmenata žice može zanemariti. Možemo pretpostaviti da je struja provodljivosti koja teče u žici L zatvorena samo kroz struju pomaka koja teče u prostoru između kuglica. U ovom slučaju, amplituda struje duž žice L ostaje konstantna. Takav električni dipol naziva se Hertzian dipol.

Na sl. 1.3 grafički prikazuje raspodjelu amplitude struje duž dipolne žice. Na istoj slici prikazane su linije sile električnog polja dipola za trenutak kada su kuglice nabijene. Linije struje pomaka nalaze se u N prostoru na isti način kao i linije električnog polja. Kada generator r radi, naizmjenična struja pomaka uzrokuje pojavu naizmjeničnog magnetnog polja čije linije sile okružuju linije struje pomaka. Zauzvrat, naizmjenično magnetsko polje, prema zakonu elektromagnetne indukcije, uzrokuje pojavu naizmjeničnog električnog polja i odgovarajuće struje pomaka u okolnom prostoru, itd. Razmatrani proces se samoodrživi u okruženju. Ako se, na primjer, generator koji napaja dipol isključi, tada nastali elektromagnetski val nastavlja da se širi u okolini - struja pomaka uzrokuje naizmjenično magnetsko polje, koje zauzvrat stvara naizmjenično električno polje i struju pomaka u susednim prostorima. Ako generator koji pobuđuje dipol generiše napon koji varira prema harmonijskom zakonu U = L/msincof, tada se i elektromagnetno polje mijenja u vremenu prema harmonijskom zakonu sa

istu frekvenciju.

Struktura Zemljine atmosfere

U zemaljskim uslovima, radio talasi se šire u atmosferi. Atmosfera je podijeljena po visini na tri regije: troposferu, stratosferu i jonosferu. Donja regija - troposfera - proteže se do visine od 7 ... 10 km u polarnim područjima i do 16 ... 18 km iznad ekvatora. Troposfera prelazi u stratosferu, čija je gornja granica na nadmorskoj visini od oko 50...60 km. Stratosfera se od troposfere razlikuje po gotovo potpunom odsustvu vodene pare, padavine se formiraju samo u troposferi. Troposfera i stratosfera utiču samo na širenje VHF.

Ulaznica broj 20

elektromagnetnih talasa i

njihova svojstva. Principi radio komunikacije i

primjere njihove prakse

koristiti

Plan odgovora

1. Definicija. 2. Uslov nastanka. 3. Osobine elektromagnetnih talasa. 4. Otvoreni oscilatorni krug. 5. Modulacija i detekcija.

Engleski naučnik Džejms Maksvel, na osnovu studije Faradejevog eksperimentalnog rada na elektricitetu, pretpostavio je postojanje u prirodi posebnih talasa koji se mogu širiti u vakuumu.

Maxwell je nazvao ove valoveelektromagnetnih talasa.Prema Maxwellu:sa bilo kojom promjenom električnog polja, nastaje vrtložno magnetsko polje i, obrnuto,sa bilo kojom promjenom magnetskog polja, nastaje vrtložno električno polje.Jednom započet, proces međusobnog stvaranja magnetnih i električnih polja mora se nastaviti kontinuirano i zahvatati sve više novih područja u okolnom prostoru (Sl. 31). Proces međusobnog stvaranja električnih i magnetnih polja odvija se u međusobno okomitim ravninama. Naizmjenično električno polje stvara vrtložno magnetno polje, naizmjenično magnetno polje stvara vrtložno električno polje.

Električna i magnetna polja mogu postojati ne samo u materiji, već iu vakuumu. Stoga bi trebalo biti moguće širenje elektromagnetnih valova u vakuumu.

Uslov za nastanakelektromagnetski valovi su ubrzano kretanje električnih naboja. Dakle, promjena magnetskog polja nastaje kada se promijeni struja u vodiču, a promjena struje nastaje kada se promijeni brzina naelektrisanja, odnosno kada se kreću ubrzano. Brzina širenja elektromagnetnih talasa u vakuumu, prema Maxwellovim proračunima, trebala bi biti približno jednaka 300.000 km/s.

Po prvi put, fizičar Heinrich Hertz je eksperimentalno dobio elektromagnetne valove, koristeći visokofrekventni iskrište (Hertz vibrator). Hertz je također eksperimentalno odredio brzinu elektromagnetnih valova. To se poklopilo sa Maxwellovom teorijskom definicijom brzine talasa. Najjednostavniji elektromagnetski talasi — To su valovi u kojima električno i magnetsko polje stvaraju sinhrone harmonijske oscilacije.

Naravno, elektromagnetski talasi imaju sva osnovna svojstva talasa.

Oni poslušaju zakon refleksije talasi:

upadni ugao je jednak uglu refleksije.Kada prelaze iz jednog medija u drugi, oni se prelamaju i pokoravaju sezakon prelamanja talasi: omjer sinusa upadnog ugla i sinusa ugla prelamanja je konstantna vrijednost za dva data medija i jednaka je omjeru brzine elektromagnetnih valova u prvom mediju prema brzini elektromagnetnih valova u drugom srednje i pozvao indeks prelamanjadrugo okruženje u odnosu na prvo.

Fenomen difrakcije elektromagnetnih valova, odnosno odstupanja smjera njihovog širenja od pravolinijskog, uočava se na rubu prepreke ili pri prolasku kroz rupu. Elektromagnetski talasi su sposobni smetnje. smetnje - to je sposobnost koherentnih valova da se superponiraju, uslijed čega se valovi na nekim mjestima međusobno pojačavaju, a na drugim mjestima — ugasiti. (Koherentni talasi — to su talasi koji su identični po frekvenciji i fazi oscilovanja.) Elektromagnetski talasi imaju disperzija, tj. kada indeks prelamanja medija za elektromagnetne talase zavisi od njihove frekvencije. Eksperimenti sa prenosom elektromagnetnih talasa kroz sistem od dve rešetke pokazuju da su ovi talasi poprečni.

Kada se elektromagnetski talas širi, vektori intenziteta E i magnetna indukcija B su okomite na pravac širenja talasa i međusobno su okomite jedna na drugu (Sl. 32).

Prikazana je mogućnost praktične primjene elektromagnetnih valova za uspostavljanje komunikacije bez žica 7. maja 1895 Ruski fizičar A. Popov. Ovaj dan se smatra rođendanom radija. Za realizaciju radio komunikacije potrebno je obezbijediti mogućnost zračenja elektromagnetnih talasa. Ako se elektromagnetski valovi javljaju u kolu zavojnice i kondenzatora, tada je sa zavojnicom povezano naizmjenično magnetsko polje, a naizmjenično električno polje — koncentrisan između ploča kondenzatora. Takvo kolo se zove zatvoreno (Sl. 33, a). Zatvoreni oscilatorni krug praktički ne zrači elektromagnetne valove u okolni prostor. Ako se krug sastoji od zavojnice i dvije ploče ravnog kondenzatora, onda što je veći kut ovih ploča, to slobodnije elektromagnetno polje ulazi u okolni prostor (Sl. 33b). Granični slučaj otvorenog oscilatornog kruga je uklanjanje ploča na suprotne krajeve zavojnice. Takav sistem se zoveotvoreni oscilatorni krug(Sl. 33, in). U stvarnosti, krug se sastoji od zavojnice i dugačke žice- antene.

Energija elektromagnetnih oscilacija koje se emituju (koristeći generator kontinuiranih oscilacija) sa istom amplitudom strujnih oscilacija u anteni proporcionalna je četvrtom stepenu frekvencije oscilovanja. Na frekvencijama od desetina, stotina, pa čak i hiljada herca, intenzitet elektromagnetnih oscilacija je zanemarljiv. Stoga se za realizaciju radio i televizijskih komunikacija koriste elektromagnetski valovi frekvencije od nekoliko stotina hiljada herca do stotina megaherca.

Pri prenošenju govora, muzike i drugih zvučnih signala putem radija koriste se različite vrste modulacije visokofrekventnih (nosećih) oscilacija. Suština modulacije leži u činjenici da se visokofrekventne oscilacije koje generiše generator mijenjaju prema zakonu niske frekvencije. Ovo je jedan od principa radio prenosa. Drugi princip je obrnuti proces — detekcija.Tokom radio prijema, niskofrekventne zvučne oscilacije moraju biti filtrirane iz moduliranog signala koji prima antena prijemnika.

Uz pomoć radio talasa ne prenose se samo zvučni signali na daljinu, već i slika objekta. Radar igra važnu ulogu u modernoj mornarici, avijaciji i astronautici. Radar se zasniva na svojstvu refleksije talasa od provodnih tela. (Elektromagnetski valovi se slabo odbijaju od površine dielektrika, a gotovo potpuno od površine metala.)

Prijenos i prijem informacija pomoću elektromagnetnih valova naziva se radio komunikacija. Radio veze se koriste, na primjer, za radiotelefoniju, prenos telegrama, faksimil(e), emitovanje i televizijske programe.

Radio komunikacija je prilično složen proces. Stoga ćemo razmotriti samo najopštije principe jednog od njegovih tipova - radiotelefonske komunikacije, odnosno prijenos zvučnih informacija, poput govora i muzike, pomoću elektromagnetnih valova. Da bismo dobili holistički pogled na ovaj proces, okrenimo se dijagramu toka prikazanom na slici 139.

Rice. 139. Blok dijagram procesa radio komunikacije

Na slici 139, a prikazan je predajni uređaj koji se sastoji od generatora visokofrekventnih oscilacija, mikrofona, modulacionog uređaja i predajne antene.

Zvučne vibracije (govor, muzika, itd.) ulaze u mikrofon. Mikrofon ih pretvara u električne vibracije istog oblika kao i zvučni valovi. Iz mikrofona, niskofrekventne električne vibracije ulaze u modulirajući uređaj. Visokofrekventne oscilacije konstantne amplitude se tamo napajaju iz generatora.

U modulatoru se amplituda visokofrekventnih oscilacija mijenja (modulira) pomoću električnih oscilacija zvučne frekvencije. Kao rezultat, amplituda postaje promjenjiva i mijenja se na isti način kao i električne vibracije koje dolaze iz mikrofona. Takve visokofrekventne amplitudno modulirane oscilacije nose informacije o obliku audio signala. Stoga se frekvencija visokofrekventnih oscilacija naziva nosilac.

Proces promjene amplitude visokofrekventnih oscilacija frekvencijom jednakom frekvenciji audio signala naziva se amplituda modulacija.

Pod uticajem visokofrekventnih modulisanih oscilacija, u predajnoj anteni nastaje visokofrekventna naizmenična struja. Ova struja stvara elektromagnetno polje u prostoru oko antene, koje se širi u prostoru u obliku elektromagnetnih talasa i stiže do antena radio prijemnika.

Već znate da je snaga elektromagnetnog talasa proporcionalna četvrtom stepenu njegove frekvencije: R ~ v 4 .

Elektromagnetski talasi zvuka, odnosno niske frekvencije (od 16 do 20.000 Hz) imaju malu snagu i vrlo brzo opadaju nakon zračenja. To je razlog potrebe za korištenjem moduliranih radio valova, koji se zbog visoke noseće frekvencije šire na velike udaljenosti i istovremeno sadrže informacije o obliku prenesenih zvučnih vibracija.

Kao što se može vidjeti sa slike 139, b, radio prijemnik se sastoji od prijemne antene, prijemnog rezonantnog oscilatornog kruga i detektora - elementa koji propušta naizmjeničnu struju samo u jednom smjeru.

Prijemna antena prima talase od mnogih radio stanica. Ali svaka radio stanica emituje samo na strogo definisanoj frekvenciji koja joj je dodeljena.

Podešavanjem vašeg radio prijemnika na frekvenciju željene radio stanice, mijenjate prirodnu frekvenciju oscilatornog kola dostupnog u prijemniku tako da bude jednaka frekvenciji nosioca date radio stanice, tj. da je kolo podešeno u rezonanciju sa oscilacijama koje nastaju na ovoj radio stanici. U ovom slučaju, amplituda oscilacija odabrane radio stanice u krugu vašeg prijemnika bit će maksimalna u poređenju sa amplitudama oscilacija primljenih od radio stanica koje emituju na drugim frekvencijama. Ovo je druga svrha noseće frekvencije - pruža mogućnost podešavanja na frekvenciju željene radio stanice.

Aleksandar Stepanovič Popov (1859-1906)
Ruski fizičar, inženjer elektrotehnike, izumitelj radija. Dizajniran generator elektromagnetnih oscilacija. Izumio je prijemnu antenu, napravio prvi radio prijemnik na svijetu

Primljene vibracije se prvo pojačavaju. Zatim, da bi se visokofrekventne modulirane oscilacije pretvorile u zvuk, provodi se detekcija, odnosno proces je obrnut od modulacije. Detekcija se vrši u dva koraka: prvo, uz pomoć detektora (koji je element sa jednosmernom provodljivošću), dobija se pulsirajuća struja visoke frekvencije iz modulisanih oscilacija visoke frekvencije (Sl. 140, a), a zatim se u dinamici ova struja izglađuje i pretvara u oscilacije zvučne frekvencije (Sl. 140b). Na mogućnost korišćenja elektromagnetnih talasa za prenos radio signala 1 prvi je ukazao Aleksandar Stepanovič Popov 1889. godine. 1896. godine, uz pomoć odašiljača i prijemnika radio signala koji je dizajnirao, prenio je prvi radiogram na svijetu koji se sastojao od dvije riječi "Heinrich Hertz".

Rice. 140. Grafovi visokofrekventnih moduliranih vibracija i zvučnih vibracija

Prilikom prijenosa televizijskih programa, visokofrekventne oscilacije se moduliraju ne samo zvukom, već i videom. To se radi pomoću televizijske cijevi za prijenos, koja pretvara optičku sliku u elektromagnetne valove. Ovako modulirane visokofrekventne oscilacije sadrže informacije i o zvuku i o slici.

Televizija koristi više (reda milijardi herca) noseće frekvencije.

Pitanja

1. Šta je radio komunikacija?
2. Navedite 2-3 primjera korištenja radio veza.
3. Koristeći slike 139 i 140, opišite principe radiotelefonskih komunikacija.
4. Koja frekvencija se naziva noseća frekvencija?
5. Kakav je proces amplitudne modulacije električnih oscilacija?
6. Zašto se elektromagnetski talasi zvučnih frekvencija ne koriste u radio komunikacijama?
7. Šta je proces detekcije vibracija?

Vježba 43

Period oscilacija naelektrisanja u anteni koja emituje radio talase je 10 -7 s. Odredite frekvenciju ovih radio talasa.

1 Radio signali - elektromagnetski talasi koji se emituju u kratkom vremenskom periodu u frekvencijskom opsegu od 104 do 1010 kHz.

Mogućnost praktične primene elektromagnetnih talasa za uspostavljanje komunikacije bez žica pokazao je 7. maja 1895. poznati ruski fizičar Aleksandar Stepanovič Popov (1859-1906). Ovaj dan se smatra rođendanom radija.

Prijemnik A. S. Popova sastojao se od antene 1, koherera 2, elektromagnetnog releja 3, električnog zvona 4 i izvora jednosmerne struje 5 (slika 245). Elektromagnetski talasi izazvali su prisilne oscilacije struje i napona u anteni. Naizmjenični napon iz antene bio je primijenjen na dvije elektrode, koje su bile smještene u staklenoj cijevi ispunjenoj metalnim strugotinama. Ova cijev je koherer. Elektromagnetski relej i izvor jednosmerne struje su povezani serijski sa kohererom.

Zbog slabog kontakta između piljevine, otpor koherera je obično velik, pa je električna struja u kolu mala i relej ne zatvara kolo zvona. Pod dejstvom visokofrekventnog naizmeničnog napona u kohereru nastaju električna pražnjenja između pojedinačnih piljevina, čestice piljevine se sinteruju i njen otpor se smanjuje za 100-200 puta. Jačina struje u zavojnici elektromagnetnog releja se povećava, a relej uključuje električno zvono. Ovako se snima prijem elektromagnetnog talasa od strane antene.

Udarac zvonastog čekića po kohereru protresao je piljevinu i vratio je u prvobitno stanje, prijemnik je ponovo bio spreman da registruje elektromagnetne talase.

Otvoreni oscilatorni krug.

Za realizaciju radio komunikacije potrebno je obezbijediti mogućnost zračenja elektromagnetnih talasa. Ako se u krugu zavojnice i kondenzatora javljaju elektromagnetske oscilacije, tada se ispostavlja da je naizmjenično magnetsko polje povezano sa zavojnicom, a naizmjenično električno polje je koncentrirano u prostoru između ploča kondenzatora (slika 246, a). Takav krug se naziva zatvorenim. Zatvoreni oscilatorni krug praktički ne zrači elektromagnetne valove u okolni prostor.

Ako se krug sastoji od zavojnice i dvije ravne kondenzatorske ploče koje nisu paralelne jedna s drugom, onda je ugao ovih ploča veći,

što slobodnije elektromagnetno polje ulazi u okolni prostor (Sl. 246, b).

Granični slučaj otvaranja oscilatornog kruga je uklanjanje ploča kondenzatora na suprotne krajeve ravnog zavojnice. Takav sistem se naziva otvorenim oscilatornim krugom (slika 246, c). Slika kondenzatorskih ploča na krajevima zavojnice otvorenog oscilatornog kola na slici 246 je samo konvencija. U stvarnosti, krug se sastoji od zavojnice i dugačke žice - antene. Jedan kraj antene je uzemljen, drugi je podignut iznad zemlje.

Zavojnica antene ima induktivnu vezu sa zavojnicom oscilatornog kola generatora neprigušenih elektromagnetnih oscilacija. Prisilne visokofrekventne oscilacije u anteni stvaraju naizmjenično elektromagnetno polje u okolnom prostoru. Brzinom se elektromagnetni talasi šire od antene.

Energija zračenih elektromagnetnih talasa sa istom amplitudom strujnih oscilacija u anteni proporcionalna je četvrtom stepenu frekvencije oscilovanja. Na frekvencijama od desetina, stotina, pa čak i hiljada herca, intenzitet zračenja elektromagnetnih talasa je zanemarljiv. Stoga se za realizaciju radio i televizijskih komunikacija koriste elektromagnetski valovi frekvencije od nekoliko stotina hiljada herca do stotina hiljada megaherca.

Amplitudna modulacija.

Pri prenošenju govora, muzike i drugih zvučnih signala putem radija koriste se različite vrste modulacije visokofrekventnih harmonijskih oscilacija.

Za implementaciju amplitudske modulacije elektromagnetnih oscilacija visoke frekvencije

(Sl. 247, a) zavojnica transformatora je povezana u seriju sa oscilatornim krugom u električnom kolu tranzistorskog generatora (Sl. 248). Naizmjenični napon audio frekvencije se dovodi na drugu zavojnicu transformatora, na primjer, iz mikrofonskog izlaza nakon potrebnog pojačanja. Izmjenična struja u drugom namotu transformatora uzrokuje pojavu naizmjeničnog napona na krajevima prvog namota transformatora. Naizmenični napon audio frekvencije (Sl. 247, b) dodaje se konstantnom naponu izvora struje; Promene napona između emitera i kolektora tranzistora dovode do promena sa audio frekvencijom u amplitudi oscilacija struje visoke frekvencije u kolu generatora (Sl. 247, c). Takve visokofrekventne oscilacije nazivaju se amplitudno moduliranim.

Antena radio predajnika je induktivno povezana sa oscilatornim krugom generatora. Prisilne fluktuacije velike struje

frekvencije koje se javljaju u anteni stvaraju elektromagnetne talase.

Radio.

Elektromagnetski talasi koje emituje antena radio predajnika izazivaju prisilne oscilacije slobodnih elektrona u bilo kom provodniku. Napon između krajeva vodiča, u kojem elektromagnetski val pobuđuje prisilne oscilacije električne struje, proporcionalan je dužini vodiča. Stoga se za prijem elektromagnetnih valova u najjednostavnijem detektorskom radio prijemniku koristi duga žica - prijemna antena 1 (Sl. 249). Prisilne oscilacije u anteni pobuđuju se elektromagnetnim talasima svih radio stanica. Da bi se slušao samo jedan radio prenos, fluktuacije napona se ne usmjeravaju direktno na ulaz pojačala, već se prvo dovode u oscilacijski krug 2 s promjenjivom frekvencijom prirodnog oscilovanja. Promjena prirodne frekvencije oscilacija u krugu prijemnika obično se provodi promjenom električne kapacitivnosti promjenjivog kondenzatora. Kada se frekvencija prisilnih oscilacija u anteni poklopi sa prirodnom frekvencijom oscilacija kola, dolazi do rezonancije, dok amplituda prisilnih oscilacija napona na pločama kondenzatora kola dostiže svoju maksimalnu vrijednost. Dakle, od velikog broja elektromagnetnih oscilacija pobuđenih u anteni, razlikuju se oscilacije željene frekvencije.

Sa oscilatornim krugom prijemnika modulirane oscilacije

visoke frekvencije se dovode do detektora 3. Kao detektor možete koristiti poluvodičku diodu koja propušta naizmjeničnu struju visoke frekvencije samo u jednom smjeru. Nakon prolaska kroz detektor, struja u kolu se mijenja u vremenu prema zakonu prikazanom na slici 250, a. Tokom svakog poluperioda visoke frekvencije struja pulsira na kondenzator 4, dok se kondenzator polako prazni kroz otpornik 5. Ako su vrijednosti ​​kapacitivnosti kondenzatora i električnog otpora otpornika odabrane ispravno, tada se struja će teći kroz otpornik, varirajući u vremenu sa frekvencijom zvuka koja se koristi u modulacionim vibracijama u radio predajniku (Sl. 250, b). Za pretvaranje električnih vibracija u zvuk, na telefon se primjenjuje naizmjenični napon zvučne frekvencije 6.

Radio prijemnik detektora je vrlo nesavršen. Ima vrlo nisku osjetljivost i stoga može uspješno primati radio prijenose samo od moćnih radio stanica ili od obližnjih radio predajnika.

Da bi se povećala osjetljivost u modernim radio prijemnicima, signal iz oscilatornog kruga se dovodi na ulaz visokofrekventnog pojačala (UHF), a sa izlaza pojačala se visokofrekventne električne oscilacije dovode do detektora. Da bi se povećala snaga audio signala na izlazu radio prijemnika, električne oscilacije zvučne frekvencije sa izlaza detektora se unose na ulaz niskofrekventnog pojačala (ULF).

Izmjenični napon audio frekvencije sa ULF izlaza dovodi se do namotaja elektrodinamičkog zvučnika - zvučnika. Zvučnik pretvara audio frekvenciju AC energiju u energiju zvučnih vibracija.

Za pojačavanje električnih oscilacija visokih i niskih frekvencija mogu se koristiti kola s elektronskim cijevima ili tranzistorima.

Dijagram uređaja najjednostavnijeg radio prijemnika sa pojačivačima visokih i niskih frekvencija prikazan je na slici 251.

Za podešavanje primanja samo jedne stanice u modernim radijima koriste se prilično složena elektronska kola, uključujući generatore elektromagnetskih oscilacija. Dodavanje električnih oscilacija iz unutrašnjeg generatora prijemnika s oscilacijama pobuđenim u krugu prijemnika elektromagnetnim valovima od predajnih radio stanica omogućava vam da podesite prijemnik na vrlo uski raspon primljenih frekvencija. Unutrašnji oscilator u prijemniku naziva se lokalni oscilator, a prijemnik sa takvim oscilatorom naziva se superheterodinski radio prijemnik.

Televizija.

Uz pomoć radio talasa, ne samo zvučni signali, već i slike objekta se prenose na daljinu. Princip prenosa pokretnih crno-belih i slika u boji sa

korištenje televizijskih predajnika i prijemnika je kako slijedi.

Za prijenos jednog kadra televizijske slike pomoću objektiva u televizijskoj kameri, slika objekta se dobija na ekranu posebnog elektrovakuumskog uređaja - odašiljačke cijevi (Sl. 252). Pod dejstvom svetlosti, delovi ekrana dobijaju pozitivan naboj. Elektronski snop usmjerava se na ekran unutar odašiljačke cijevi, krećući se periodično s lijeva na desno duž 625 horizontalnih linija - linija. Tokom vožnje zraka duž linije, neutralizacija električnih naboja se odvija u odvojenim dijelovima ekrana iu električnom kolu koji povezuje elektronski top i ekran; strujni puls teče. Promjene jačine struje u pulsu odgovaraju

promjene u osvjetljenju ekrana na putu elektronskog snopa.

Visokofrekventne elektromagnetne oscilacije u televizijskom predajniku moduliraju se impulsnim signalom koji se prima na izlazu odašiljačke cijevi i dovodi do antene predajnika. Antena emituje elektromagnetne talase.

U televizijskom prijemniku - televizoru - postoji elektrovakuumska cijev koja se zove kineskop. U kineskopu, elektronski top stvara elektronski snop. Elektroni se pod djelovanjem električnog polja kreću unutar cijevi do ekrana prekrivenog kristalima koji mogu svijetliti pod udarom elektrona koji se brzo kreću. Na svom putu do ekrana, elektroni lete kroz magnetna polja dva para zavojnica smještenih izvan cijevi.

Magnetno polje jednog para zavojnica uzrokuje odstupanje snopa elektrona horizontalno, drugog - okomito. Periodične promjene jačine struje u zavojnicama uzrokuju promjene u magnetnim poljima, zbog čega snop elektrona pređe 625 puta preko ekrana slijeva nadesno u sekundi i jednom odozgo prema dolje (slika 253).

Tokom kretanja snopa duž prve linije, struja u elektronskom snopu kontroliše se signalom koji prijemnik prima od predajnika tokom kretanja snopa u predajnoj cevi duž prve linije; kada se snop kreće duž druge linije, struja u snopu se kontroliše signalom iz druge linije itd. Kao rezultat, snop „crta“ istu sliku na TV ekranu koju stvara sočivo na ekranu odašiljačke cijevi. Kadrovi slijede jedan za drugim frekvencijom od 25 kadrova u sekundi, sekvenca uzastopnih kadrova s ​​velikom brzinom kadrova ljudsko oko percipira kao kontinuirano kretanje.

Televizijski programi se odvijaju u opsegu od 50 MHz do 230 MHz. U ovom opsegu, elektromagnetski talasi se šire gotovo samo unutar linije vida. Stoga, kako bi se osigurao prijenos televizijskih signala na velike udaljenosti, grade se visoke antene. Predajne antene studija Centralne televizije SSSR-a postavljene su na vrhu Ostankino tornja.Ova visina omogućava prijem televizijskog programa na udaljenosti do 120 km od Moskve.

Prenos televizijskog signala do bilo koje tačke u našoj zemlji vrši se uz pomoć relejnih veštačkih Zemljinih satelita u sistemu Orbita.

Prijenos i prijem slike u boji zahtijeva korištenje složenijih televizijskih sistema. Umjesto jedne odašiljačke cijevi potrebno je koristiti tri cijevi koje emituju signale tri jednobojne slike - crvene, plave i zelene.

Za razliku od crno-bijelog televizora, ekran kineskopa televizora u boji prekriven je sa tri vrste fosfornih kristala. Neki kristali, kada ih pogodi alexron snop, svijetle crveno, drugi plavo, a treći zeleno. Ovi kristali se nalaze na slavini po strogom redosledu. Signali se šalju sa televizijskog predajnika na tri topa s katodnim snopom.

Na TV ekranu u boji, tri zraka stvaraju tri slike crvene, zelene i plave u isto vrijeme. Preklapanje ovih slika, koje se sastoji od malih svjetlećih tačaka, ljudsko oko percipira kao višebojnu sliku sa svim nijansama boja. Istovremeni sjaj kristala na jednom mjestu sa plavim, crvenim i zelenim svjetlom oko percipira kao bijelo; stoga se crno-bijele slike mogu prikazati i na TV ekranu u boji.

Širenje radio talasa.

Radio komunikacija se odvija na dugim srednjim kratkim i ultrakratkim talasima. Radio talasi različitih talasnih dužina različito se šire na površini Zemlje.

Dugi talasi zbog difrakcije šire se daleko izvan vidljivog horizonta; Dugotalasni radio prijenosi mogu se primati na velikim udaljenostima izvan direktne vidljivosti antene.

Srednji valovi doživljavaju manju difrakciju na površini Zemlje i šire se difrakcijom na kraćim udaljenostima izvan linije vida. Kratki talasi su još manje sposobni za difrakciju u blizini površine Zemlje, ali se mogu primiti u bilo kojoj tački na površini Zemlje. Širenje kratkih radio talasa na velike udaljenosti od predajne radio stanice objašnjava se njihovom sposobnošću da se reflektuju od jonosfere.

Jonosfera je gornji dio atmosfere, koji počinje na udaljenosti od oko 50 km od površine Zemlje i

prelazeći u međuplanetarnu plazmu na udaljenostima od 70-80 hiljada km. Karakteristika ionosfere je visoka koncentracija slobodnih nabijenih čestica u njoj - jona i elektrona. Jonizaciju gornjih slojeva atmosfere stvaraju ultraljubičasto i rendgensko zračenje sunca. Maksimalne vrijednosti broja slobodnih elektrona u jonosferi elektrona u kubnom centimetru postižu se na visinama od 250-400 km od površine Zemlje.

Provodni sloj Zemljine atmosfere - jonosfera - je sposoban da apsorbuje i reflektuje elektromagnetne talase. Dugi radio talasi se dobro reflektuju od jonosfere. Ovaj fenomen, zajedno sa difrakcijom, povećava opseg prostiranja dugih talasa. Kratki radio talasi se takođe dobro reflektuju od jonosfere. Višestruke refleksije kratkih radio talasa od jonosfere i zemljine površine omogućavaju kratkotalasnu radio komunikaciju između bilo koje tačke na Zemlji (Sl. 254).

Ultrakratki talasi (UHF) se ne reflektuju od jonosfere i ne obilaze površinu Zemlje kao rezultat difrakcije (Sl. 255). Dakle, komunikacija na VHF

vrši samo unutar vidnog polja antene predajnika.

Radar.

Radarske komunikacije igraju važnu ulogu u modernoj mornarici, avijaciji i astronautici. Radar se zasniva na svojstvu refleksije radio talasa od provodnih tela.

Ako se radio predajnik uključi na vrlo kratko vrijeme, a zatim ugasi, onda se nakon nekog vremena, uz pomoć radio prijemnika, može registrirati povratak radio valova reflektiranih od provodnih tijela daleko od radio stanice.

Mjerenjem trajanja vremenskog intervala između trenutaka odlaska i povratka elektromagnetnih valova uz pomoć elektronske opreme moguće je odrediti put koji prolaze radio valovi: gdje je c brzina elektromagnetnog talasa. Pošto su talasi prešli put do tela i nazad, udaljenost do tela koje je reflektovalo radio talase jednaka je polovini ove putanje:

Da bi se odredila ne samo udaljenost do tijela, već i njegov položaj u prostoru, potrebno je poslati radio valove u uskom snopu. Uski snop radio talasa stvara se pomoću antene koja ima oblik blisko sferičkom. Da bi radarska antena stvorila uski snop radio talasa, u radaru se koriste ultrakratki talasi

Da bi se odredila, na primjer, lokacija aviona, radarska antena se usmjerava prema avionu i generator elektromagnetnih valova se uključuje na vrlo kratko vrijeme. Elektromagnetski talasi se odbijaju od aviona i vraćaju se na radar. Odbijeni radio signal prima ista antena, odspaja se sa predajnika i povezuje sa prijemnikom (Sl. 256). Ugao rotacije radarske antene određuje pravac prema avionu. Radar instaliran na avionu omogućava merenje visine na kojoj se letelica nalazi po vremenu prolaska radio talasa do površine Zemlje i nazad.

Voda i zemljište, suvo i vlažno tlo, urbane zgrade i saobraćajne komunikacije reflektuju radio talase na različite načine. Ovo omogućava korištenje radarskih instrumenata na avionu ne samo za mjerenje udaljenosti do

površine Zemlje, ali i da dobije svojevrsnu radarsku mapu područja nad kojim leti avion. Pilot aviona ovu kartu prima danonoćno, po vedrom vremenu i po oblačnosti, jer oblaci nisu prepreka elektromagnetnim talasima.

Radarske metode su napravile najpreciznija mjerenja udaljenosti od Zemlje do Louise i do planeta Merkur, Venera, Mars i Jupiter.

Engleski naučnik Džejms Maksvel, na osnovu studije Faradejevog eksperimentalnog rada na elektricitetu, pretpostavio je postojanje u prirodi posebnih talasa koji se mogu širiti u vakuumu. Maksvel je ove talase nazvao elektromagnetnim talasima. Prema Maxwellovim idejama: sa bilo kojom promjenom električnog polja, nastaje vrtložno magnetsko polje i, obrnuto, sa bilo kojom promjenom magnetnog polja, nastaje vrtložno električno polje. Jednom započet, proces međusobnog stvaranja magnetnih i električnih polja mora se nastaviti kontinuirano i zahvatati sve više novih područja u okolnom prostoru (Sl. 42). Proces međusobnog stvaranja električnih i magnetnih polja odvija se u međusobno okomitim ravninama. Naizmjenično električno polje stvara vrtložno magnetno polje, naizmjenično magnetno polje stvara vrtložno električno polje.

Električna i magnetna polja mogu postojati ne samo u materiji, već iu vakuumu. Stoga bi trebalo biti moguće širenje elektromagnetnih valova u vakuumu.

Uslov za nastanak elektromagnetnih valova je ubrzano kretanje električnih naboja. Tako dolazi do promjene magnetnog polja

Kada se struja u provodniku promijeni, a promjena struje nastaje kada se promijeni brzina naelektrisanja, odnosno kada se kreću ubrzano. Brzina širenja elektromagnetnih talasa u vakuumu, prema Maksvelovim proračunima, trebalo bi da bude približno jednaka 300.000 km/s.

Po prvi put, fizičar Heinrich Hertz je eksperimentalno dobio elektromagnetne valove, koristeći visokofrekventni iskrište (Hertz vibrator). Hertz je također eksperimentalno odredio brzinu elektromagnetnih valova. To se poklopilo sa Maxwellovom teorijskom definicijom brzine talasa. Najjednostavniji elektromagnetski valovi su valovi u kojima električno i magnetsko polje stvaraju sinhrone harmonijske oscilacije.

Naravno, elektromagnetski talasi imaju sva osnovna svojstva talasa.

Pokoravaju se zakonu refleksije talasa: upadni ugao jednak je uglu refleksije. Kada prelaze iz jednog medija u drugi, oni se prelamaju i poštuju zakon prelamanja talasa: omjer sinusa upadnog ugla i sinusa ugla prelamanja je konstantna vrijednost za dva data medija i jednak je omjeru od brzine elektromagnetnih talasa u prvom mediju do brzine elektromagnetnih talasa u drugom mediju i naziva se indeks prelamanja druge sredine u odnosu na prvu.

Fenomen difrakcije elektromagnetnih valova, odnosno odstupanja smjera njihovog širenja od pravolinijskog, uočava se na rubu prepreke ili pri prolasku kroz rupu. Elektromagnetski talasi su sposobni za interferenciju. Interferencija je sposobnost koherentnih talasa da se superponiraju, usled čega se talasi na nekim mestima pojačavaju, a na drugim mestima poništavaju. (Koherentni talasi su talasi koji imaju istu frekvenciju i fazu oscilovanja.) Elektromagnetski talasi imaju disperziju, odnosno kada indeks prelamanja medija za elektromagnetne talase zavisi od njihove frekvencije. Eksperimenti sa prenosom elektromagnetnih talasa kroz sistem od dve rešetke pokazuju da su ovi talasi poprečni.

Kada se elektromagnetski talas širi, vektori intenziteta E i magnetna indukcija B su okomiti na pravac prostiranja talasa i međusobno su okomiti jedan na drugi (slika 43).

Mogućnost praktične primene elektromagnetnih talasa za uspostavljanje komunikacije bez žica demonstrirao je 7. maja 1895. ruski fizičar A. Popov. Ovaj dan se smatra rođendanom radija. Za realizaciju radio komunikacije potrebno je obezbijediti mogućnost zračenja elektromagnetnih talasa. Ako se elektromagnetski valovi javljaju u krugu zavojnice i kondenzatora, tada je naizmjenično magnetsko polje povezano sa zavojnicom, a naizmjenično električno polje je koncentrirano između ploča kondenzatora. Takav krug se naziva zatvorenim (slika 44, a).

Zatvoreni oscilatorni krug praktički ne zrači elektromagnetne valove u okolni prostor. Ako se krug sastoji od zavojnice i dvije ploče ravnog kondenzatora, onda što je veći ugao pod kojim su ove ploče raspoređene, to slobodnije elektromagnetno polje ulazi u okolni prostor (slika 44, b). Granični slučaj otvorenog oscilatornog kruga je uklanjanje ploča na suprotne krajeve zavojnice. Takav sistem se naziva otvorenim oscilatornim krugom (slika 44, c). U stvarnosti, krug se sastoji od zavojnice i dugačke žice - antene.

Energija elektromagnetnih oscilacija koje se emituju (koristeći generator kontinuiranih oscilacija) sa istom amplitudom strujnih oscilacija u anteni proporcionalna je četvrtom stepenu frekvencije oscilovanja. Na frekvencijama od desetina, stotina, pa čak i hiljada herca, intenzitet elektromagnetnih oscilacija je zanemarljiv. Stoga se za realizaciju radio i televizijskih komunikacija koriste elektromagnetski valovi frekvencije od nekoliko stotina hiljada herca do stotina megaherca.

Pri prenošenju govora, muzike i drugih zvučnih signala putem radija koriste se različite vrste modulacije visokofrekventnih (nosećih) oscilacija. Suština modulacije leži u činjenici da se visokofrekventne oscilacije koje generiše generator mijenjaju prema zakonu niske frekvencije. Ovo je jedan od principa radio prenosa. Drugi princip je obrnuti proces - detekcija. Tokom radio prijema, niskofrekventne zvučne oscilacije moraju biti filtrirane iz moduliranog signala koji prima antena prijemnika.

Uz pomoć radio talasa ne prenose se samo zvučni signali na daljinu, već i slike objekata. Radar igra važnu ulogu u modernoj mornarici, avijaciji i astronautici. Radar se zasniva na svojstvu refleksije talasa od provodnih tela. (Elektromagnetski valovi se slabo odbijaju od površine dielektrika, a gotovo potpuno od površine metala.)

elektromagnetni talas je elektromagnetno polje koje se mijenja tokom vremena i širi u prostoru.

Osobine elektromagnetnih talasa:

1. Javljaju se tokom ubrzanog kretanja naelektrisanja.

2. Poprečni su.

3. Imati brzinu u vakuumu 3 ٠ 10 8 m/s.

4. Nosite energiju

5. Penetracija i energija zavise od frekvencije.

6. Odraženo.

7. Posjeduju interferenciju i difrakciju.

Svojstvo refleksije elektromagnetnih talasa koristi se u radaru.

Radar je detekcija i lokacija objekata pomoću radio talasa.

Radarska instalacija (radar) sastoji se od predajnog i prijemnog dijela.

Elektromagnetski talas dolazi od predajne antene, stiže do objekta i reflektuje se.

Radari se koriste u vojne svrhe, a takođe i meteorološka služba za praćenje oblaka. Radar se koristi za proučavanje površina Mjeseca, Venere i drugih planeta.

Ulaznica broj 13

1. Mehanički rad. Snaga. energija; kinetička energija; potencijalna energija tijela u jednoličnom gravitacionom polju i energija elastično deformisanog tijela; zakon očuvanja energije; zakon održanja energije u mehaničkim procesima; granice primenljivosti zakona održanja mehaničke energije, rad kao mera promene mehaničke energije tela.
2. Principi radio komunikacije: zračenje elektromagnetnih talasa naelektrisanjem koje se kreće ubrzano; amplitudna modulacija; detekcija; razvoj sredstava komunikacije; radar.
3. Zadatak primjene jednadžbe stanja idealnog plina.

Pitanje 1. Mehanički rad. Snaga. Kinetička i potencijalna energija. Zakon održanja energije mehaničkih procesa.

Rad je veličina jednaka proizvodu sile primijenjene na tijelo sa količinom pomaka.

A= F*s, gdje ALI- posao, J

F- sila, H

s- kretanje, m

Mehanička energija je zbir potencijalne i kinetičke energije tijela: W=W kin *W p

W kin- Kinetička energija je energija kretanja. Svako tijelo koje je u pokretu posjeduje ovu energiju: , gdje m- tjelesna težina (kg), V- brzina (m/s 2)

W p - potencijalna energija (J) je energija interakcije, ovisi o masi tijela ( m) i njegovu visinu iznad tla ( h):

Ako tijelo ili sistem tijela može obavljati posao, onda ima energiju.

Energija je fizička veličina koja pokazuje koliki rad tijelo može obaviti.

Energija je označena slovom E i mjeri se u džulima (J).

Mehanička energija je dva tipa: kinetička i potencijalna.

Kinetička energija naziva se vrijednost jednaka polovini proizvoda mase tijela i kvadrata njegove brzine.

Kinetička energija je energija kretanja. Na primjer, automobil u pokretu, leteći balon itd. imaju kinetičku energiju.

Potencijalna energija određena položajem tijela u odnosu na druga tijela ili međusobnim rasporedom dijelova istog tijela.

Vrijednost jednaka umnošku mase tijela puta ubrzanja slobodnog pada i visine tijela iznad površine Zemlje naziva se potencijalna energija interakcije tela i Zemlje.

Naziva se vrijednost jednaka polovini umnoška koeficijenta elastičnosti i kvadrata deformacije potencijalna energija elastično deformisanog tela.

Na primjer, lopta bačena u visinu ili komprimirana opruga ima potencijalnu energiju.

Za zatvoreni sistem tijela ispunjen je zakon održanja energije: ukupna mehanička energija tijela ili zatvorenog sistema tijela ostaje konstantna (ako ne djeluju sile trenja).

Pitanje 2. Principi radiotelefonske komunikacije. Amplitudna modulacija i detekcija. Najjednostavniji radio prijemnik.

Za radio komunikaciju koriste se elektromagnetski valovi frekvencije od nekoliko stotina hiljada herca do stotina hiljada megaherca. Takve talase antene predajnika dobro zrače, šire se u svemiru i dospevaju do antene prijemnika.

Mikrofon predajnika pretvara zvučne talase u električne vibracije niske frekvencije koje antena ne emituje. Ove oscilacije se dodaju oscilacijama koje proizvodi visokofrekventni generator i dobijaju se amplitudno modulisane oscilacije. Oni su visokofrekventni, ali se mijenjaju po amplitudi u skladu sa zvučnim vibracijama.

Amplitudno modulisane oscilacije zrači predajna antena i dosežu do prijemna antena. Prijemnik je detekcija– odabir signala zvučne frekvencije iz visokofrekventnih moduliranih oscilacija.

Najjednostavniji prijemnik sastoji se od prijemne antene, oscilatornog kola, detektora, kondenzatora, pojačala i zvučnika.

Antena prijemnika oscilira na istoj frekvenciji kao i predajnik. Za podešavanje radio prijemnika na frekvenciju radio stanice, obično se koriste varijabilni kondenzator. Sa promjenom njegovog kapaciteta mijenja se prirodna frekvencija kruga prijemnika. Kada se ova frekvencija poklopi sa frekvencijom neke radio stanice, dolazi do rezonancije - naglog povećanja jačine struje.

Zatim iz oscilatornog kruga dolaze modulirane oscilacije detektor koji dozvoljava struji da teče samo u jednom pravcu. Nakon detektora, struja postaje pulsirajuća. Strujni impulsi su podijeljeni: dio puni kondenzator, drugi dio ide na zvučnik. Između impulsa, kada struja ne teče kroz detektor, kondenzator se prazni kroz zvučnik. Kao rezultat, struja audio frekvencije teče kroz opterećenje, a muzika ili govor se čuje iz zvučnika.

Skala elektromagnetnog zračenja. Upotreba elektromagnetnog zračenja u praksi.

Skala elektromagnetnih talasa proteže se od dugih radio talasa (λ>1 km) do γ-zraka (λ<10 -10 м) . Электромагнитные волны различной длины условно делят на диапазоны по различным признакам (способу получения, способу регистрации, характеру взаимодействия с веществом).

Uobičajeno je izdvojiti sljedeće sedam zračenje: niskofrekventno zračenje, radio zračenje, infracrveno zračenje, vidljivo svjetlo, ultraljubičasto zračenje, rendgensko zračenje i gama zračenje.

niskofrekventno zračenje ima najmanju frekvenciju i najveću talasnu dužinu. Njegovi izvori su naizmjenične struje i električne mašine. Ovo zračenje vazduh slabo apsorbuje i magnetizira željezo. Koristi se za proizvodnju trajnih magneta, u elektroindustriji.

radio talasi nalaze se u frekvencijskom opsegu od 10 3 do 10 11 Hz. Emituju ih antene predajnika i laseri. Radio talasi se dobro šire u vazduhu, reflektuju se od metalnih predmeta, oblaka. Radio talasi se koriste za radio komunikaciju i radar.

Infracrveno zračenje ima čak višu frekvenciju od radio talasa (do 10 14 Hz) i zrače ga sva zagrejana tela. Dobro prolazi kroz maglu i druga neprozirna tijela i djeluje na termoelemente. Koristi se za topljenje, sušenje, u uređajima za noćno osmatranje, u medicini.

vidljivo svetlo ima frekvenciju od oko 10 14 Hz, talasnu dužinu od 10 7 m. Ovo je jedino vidljivo zračenje. Izvori: Sunce, lampe. Svetlost čini vidljivim okolne objekte, razlaže se na zrake različitih boja, izaziva fotoelektrični efekat i fotosintezu.

Koristi se za rasvjetu.

Ultraljubičasto zračenje ima frekvenciju od 10 14 do 10 17 Hz. Njegovi izvori: Sunce, kvarcne lampe. Ovo zračenje izaziva fotokemijske reakcije, na koži se stvara preplanulost, ubija bakterije i apsorbira je ozon. Koristi se u medicini, u lampama na gasno pražnjenje.

X-zrake nastaju u rendgenskoj cijevi tokom naglog usporavanja elektrona. Imaju veliku prodornu sposobnost, aktivno djeluju na ćelije, emulziju. Koriste se u medicini, u radiografiji.

Gama zraci (γ zraci) imaju najveću frekvenciju (10 19 -10 29 Hz). Nastaju tokom radioaktivnog raspada, tokom nuklearnih reakcija. Imaju najveću sposobnost prodiranja, ne odbijaju ih polja i uništavaju žive ćelije. Koriste se u medicini, vojnim poslovima.

Ulaznica broj 14

1. Glavne odredbe molekularno-kinetičke teorije i njihovo eksperimentalno utemeljenje. Masa i veličina molekula.
2. Svetlost je poput elektromagnetnog talasa. Brzina svjetlosti. Interferencija svjetlosti, Youngovo iskustvo; tankoslojne boje.
3. Eksperimentalni zadatak: "Mjerenje gustine čvrste supstance."

Pitanje 1. Glavne odredbe molekularno-kinetičke teorije i njihovo eksperimentalno utemeljenje. Masa i veličina molekula.

Teorija molekularne kinetike(MKT) je doktrina o strukturi i svojstvima materije, koja koristi koncept postojanja atoma i molekula kao najmanjih čestica materije.

IKT se zasniva na tri glavna principa:

1. Sve supstance se sastoje od najmanjih čestica: atoma i molekula.

2. Ove čestice se kreću nasumično.

3. Čestice međusobno djeluju.

Glavne odredbe MKT potvrđene su eksperimentalnim činjenicama.

Eksperimentalno je dokazano postojanje atoma i molekula, fotografije su snimljene pomoću elektronskog mikroskopa.

Sposobnost plinova da se neograničeno šire i zauzimaju cijeli volumen objašnjava se kontinuiranim haotičnim kretanjem molekula. Također se objašnjava difuzijom i Brownovim kretanjem.

Elastičnost gasova, čvrstih tela i tečnosti, sposobnost tečnosti da vlaže neke čvrste materije, procesi bojenja, lepljenja, održavanja oblika čvrstih tela ukazuju na postojanje sila privlačenja i odbijanja između molekula.

Mase i veličine molekula su vrlo male, pa je zgodno koristiti ne apsolutne vrijednosti masa, već relativne. Relativne atomske mase svih hemijskih elemenata su naznačene u periodnom sistemu (u poređenju sa masom atoma ugljenika).

Količina tvari koja sadrži onoliko čestica koliko ima atoma u 0,012 kg ugljika naziva se za jedan madež.

Jedan mol bilo koje supstance sadrži isti broj atoma ili molekula. Ovaj broj se naziva Avogadrova konstanta: .

Masa jednog mola se zove molarna masa: .

Količina supstance jednaka je odnosu mase supstance i njene molarne mase: .