Электромагнитные волны Работу выполнили ученицы 11 класса Смирнова

Электромагнитные волны Работу выполнили: ученицы 11 класса Смирнова Полина и Воронина Александра 20. 12. 13

Цели и задачи 1)Выяснить, что такое электромагнитная волна и способ её обнаружения. 2)Выяснить историю создания и принципы работы радио А. С. Попова. 3)Выяснить принципы радиосвязи. 4)Выяснить, как осуществляется модуляция и детектирование электромагнитных волн.

Электромагнитная волна – непрерывная система переменных и магнитных полей распространяющихся в вакууме со скоростью света. Свойства эл. волн 1 колебания Е и В в любой точке совпадают по фазе. 2 расстояние между двумя ближайшими точками в которых колебания происходят в одинаковой фазе называется длинной волны. 3 наличие ускорения – главное условие излучения эл. волны.

Экспериментальное обнаружение эл. волн Для образования интенсивных электромагнитных волн необходимо создать электромагнитные колебания достаточно высокой частоты. Закрытый колебательный контур LС большие следовательно W 0 маленькая и следовательно электромагнитная волна слабая.

Открытый колебательный контур К открытому контуру можно перейти от закрытого, если постепенно раздвигать пластины конденсатора, уменьшая их площадь и одновременно уменьшая число витков в катушке. В конце получится просто прямой провод. В открытом контуре заряды не сосредоточены на концах , а распределены по всему проводнику.

Для возбуждения колебаний в контуре во времена Герца поступали так. Провод разрезали посредине так, чтобы оставался небольшой воздушный промежуток, называемый искровым. Обе части проводника заряжали до высокой разности потенциалов. Когда разность потенциалов превышала некоторое предельное значение, проскакивала искра, цепь замыкалась, и в открытом контуре возникали колебания. 2 причины затухания колебаний в открытом контуре: - Вследствие наличия у контура активного сопротивления - Вибратор излучает электромагнитные волны и теряет при этом энергию.

История создания Русский ученый Александр Степанович Попов, который 25 апреля по старому стилю (7 мая по новому стилю) 1895 года впервые в мире сделал научный доклад для научно-технической общественности об изобретенном им методе использования излученных электромагнитных волн для беспроводной передачи электрических сигналов, содержащих полезную информацию для получателя, и продемонстрировал такую передачу в действии, получая в приемнике эту информацию.

Приемник А. С. Попова

Он изготовил достаточно чувствительный и надежный когерер — стеклянная трубка с опилками подвешена между зажимами М и N. Над трубкой расположен электрический звонок, так чтобы его молоточек мог ударять по трубке. Ток от батареи (4– 5 В) постоянно циркулирует от зажима Р к платиновой пластинке А и далее через порошок, содержащийся в трубке, к другой пластинке В, и по обмотке нижнего электромагнитного обратно к батарее. Сила этого тока недостаточна для притяжения якоря реле, но если на трубку воздействует электромагнитная волна, то ее сопротивление уменьшится в несколько тысяч раз, и замкнется в точке С и включит через цепь СД звонковое реле. Якорь звонка притягивается, и молоточек ударяет по звонку. Но тогда размыкается электрическая цепь звонка (вот где проявился изобретательский талант А. С. Попова), молоточек опускается вниз, восстанавливая чувствительность когерера, и прибор снова готов к приему новой электромагнитной волны.

Устройство радиоприемника

Радиоприемники 60 -80 х

Принцип радиосвязи Передающая часть 1 Приемная часть 4 1 3 детектор модулятор 3 2 ГВЧ 2

Модуляция Высокочастотная волна Низкочастотная звуковая волна Модулированная по амплитуде высокочастотная волна

детектирование Модулированная по амплитуде высокочастотная волна Низкочастотна я звуковая волна детектор

Школьный радиопередатчик Школьный радиоприемник

Передача радиосигнала

Современные радиоприемники

Радиосвязь – передача и прием информации с помощью радиоволн, распространяющихся в пространстве без проводов. Радиосвязь - это передача информации с помощью электромагнитных волн. Электромагнитные волны распространяются на огромные расстояния, поэтому их используют для передачи звука (радиоволн) и изображения (телевидение).

Радиолокация Радиотелефонная Виды радиосвязи Радиотелеграфная Радиовещание Телевидение

Космическая радиосвязь

Региональная радиовещательная сеть

Радиотелефонная связь – передача речи или музыки с помощью электромагнитных волн.

Колебания звуковой частоты (звук) представляют собой сравнительно медленные колебания (17 – 20000 Гц). Электромагнитные волны такой частоты почти не излучаются.

Для передачи звука на большие расстояния необходимо использовать высокочастотные электромагнитные колебания. Для этого используется генератор высокой частоты (ГВЧ). ГВЧ Генератор выдаёт электромагнитную волну с частотой более 200000 Гц.

Генератор высокой частоты соединяется со специальным модулирующим устройством. Модуляция – изменение амплитуды высокочастотных колебаний с помощью электрических колебаний звуковой частоты. ГВЧ Модулирующее устройство Микрофон

На выходе модулирующего устройства образуется высокочастотная электромагнитная волна, амплитуда которой меняется в зависимости от колебаний звуковой частоты. ГВЧ Модулирующее устройство Передающая антенна

ГВЧ Модулирующее устройство

Модулированную электромагнитную волну ловит приёмная антенна. Но услышать звук мы не можем, т. к. громкоговоритель радиоприёмника не воспроизводит высокочастотные колебания. Необходимо произвести детектирование. Детектирование – получение звука из высокочастотного модулированного сигнала. Громкоговоритель Приёмная антенна Детектор

Детектор состоит из диода, конденсатора и сопротивления, роль которого обычно играет громкоговоритель.

Диод пропускает ток только в одном направлении, следовательно он отрежет от высокочастотной электромагнитной волны только те колебания, которые идут в одном направлении.

Ток, проходящий через диод, попадает на развилку: громкоговоритель – конденсатор. Амплитуда колебаний в отсечённой части электромагнитной волны уменьшается вдвое. При этом в момент обратного тока, когда его значение в цепи равно 0, конденсатор поддерживает ток через громкоговоритель.

В итоге громкоговоритель воспринимает пульсирующий ток, амплитуда которого совпадает с колебаниями звуковой волны, а высокочастотные пульсации нами на слух не воспринимаются.

Простейший детекторный радиоприёмник состоит из детектора и приёмной антенны, которая соединяется с колебательным контуром. Путём изменения ёмкости конденсатора КК изменяется период колебаний КК (формула Томсона) и, как следствие, длина принимаемой электромагнитной волны. Детектор Колебательный контур