135837 (Электромагнитные волны)

2016-08-01СтудИзба

Описание файла

Документ из архива "Электромагнитные волны", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "радиофизика и электроника" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "радиоэлектроника" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "135837"

Текст из документа "135837"

 Л(L)+

Московская Государственная Академия Химического Машиностроения

МГАХМ

14.05.1995

Автор: Котяхов Игорь

 2ДОМАШНЯЯ РАБОТА

тема

 _ 3Шкала электромагнитных волн

 _ 3Условия излучения и поглощения волн

Источником электромагнитных волн в действительности может быть

любой электрический колебательный контур или проводник, по которому

течет переменный электрический ток, так как для возбуждения электро-

магнитных волн необходимо создать в пространстве переменное электри-

ческое поле (ток смещения) или соответственно переменное магнитное по-

ле. Однако излучающая способность источника определяется его формой,

размерами и частотой колебаний. Чтобы излучение играло заметную роль,

необходимо увеличить объем пространства, в котором переменное электро-

магнитное поле создается Поэтому для получения электромагнитных волн

непригодны закрытые колебательные контуры, так как в них электрическое

поле сосредоточено между обкладками конденсатора, а магнитное -- внут-

ри катушки индуктивности.

Герц в своих опытах, уменьшая число витков катушки и площадь

пластин конденсатора, а также раздвигая их (рис.2 а,б), совершил пере-

ход от закрытого колебательного контура к открытому колебательному

контуру (вибратору Герца), представляющему собой два стержня, разде-

ленных искровым промежутком (рис. 2, в). Если в закрытом колебательном

контуре переменное электрическое тюле сосредоточено внутри конденсато-

ра (рис. 2, с), то в открытом оно заполняет окружающее контур прост-

ранство (рис.2,а), что существенно повышает интенсивность электромаг-

нитного излучения. Колебания в такой системе поддерживаются за счет

источника э. д. с , подключенного к обкладкам конденсатора, а искровой

промежуток применяется для того, чтобы увеличить разность потенциалов,

до которой первоначально заряжаются обкладки.

Для возбуждения электромагнитных волн вибратор Герца 8 подключал-

ся к индуктору И (рис. 3). Когда напряжение на искровом промежутке

достигало пробивного значении, возникала искра, закорачивающая обе по-

ловины вибратора, и в нем возникали свободные затухающие колебания.

При исчезновении искры контур размыкался и колебания прекращались. За-

тем индуктор снова заряжал конденсатор, возникала искра и в контуре

опять наблюдались колебания и т. д. Для регистрации электромагнитных

волн Герц пользовался вторым вибратором, называемым резонатором Р,

имеющим такую же частоту собственных колебаний, что и излучающий виб-

- 2 -

ратор, т. е. настроенным в резонанс с вибратором Когда электромагнит-

ные волны достигали резонатора, то в его зазоре проскакивала электри-

ческая искра.

С помощью описанного вибратора Герц достиг частот порядка 100 МГц

и получил волны, длина  7l 0 которых составляла примерно 3 м. П. Н. Лебе-

дев, применяя миниатюрный вибратор из тонких платиновых стерженьков,

получил миллиметровые электромагнитные волны с  7l 0 =6-4мм.

Электромагнитные волны, электромагнитное поле, распространяющееся

в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды. В ва-

кууме скорость распространения электромагнитной волны c 7 ~ 0 300 000 км/c

(скорость света). В однородных изотропных средах направления напряжён-

ностей электрических (Е) и магнитных (Н) полей электромагнитных волн

перпендикулярны друг другу и направлению распространения волны, т. е.

электромагнитные волны являются поперечной. В каждой точке пространс-

тва колебания  2Е 0 и  2Н 0 происходят в одной фазе. С увеличением расстояния

R от источника Е и Н убывают как 1/R; такое медленное убывание полей

осуществить посредством электромагнитных волн связь на больших рассто-

яниях (радиосвязь, оптич. связь).

Р а д и о в о л н ы -- это электромагнитные волны, служащие для

передачи сигналов (информации) на расстояние без проводов. Радиоволны

создаются высокочастотными токами, текущими в антенне.

В радиоволнах переменные электрическое и магнитное поля тесно

взаимосвязаны, образуя электромагнитное поле.

┌─────────┬──────────────┬──────────────── 5┬ 0──────────────────────────┐

│Название │ Длина волны │  5│ 0  5  0 │

│диапазона│ в свободном │ Частота, Мгц  5│ 0 Область применения │

│ │пространстве │  5│ 0 │

│ │ м │  5│ 0 │

├─────────┼──────────────┼──────────────── 5┼ 0──────────────────────────┤

│Сверхдли-│ │ 5  0  5│ 0 Радионавигация, радиоте- │

│нные │ 100 000- │ 3*10 5-3 0-3*10 5-2 │ 0 леграфная связь, переда- │

│ волны │ 10 000 │ 5  0│ ча метеосводок │

├─────────┼──────────────┼────────────────┼──────────────────────────┤

│Длинные │ 10 000- │ │ Радиотелеграфная и радио-│

│волны │ 1 000 │ 3*10 5-2 0 -3*10 5-1 0 │ телефонная связь, радио- │

│ │ │ │ вещание, радионавигация │

- 3 -

├─────────┼──────────────┼────────────────┼──────────────────────────┤

│Средние │ 1000-100 │ 3*10 5-1 0-3 │ Радиотелеграфия и радиот-│

│волны │ │ │ елефонная связь, радиове-│

│ │ │ │ щание, радионавигация │

├─────────┼──────────────┼────────────────┼──────────────────────────┤

│Короткие │ 100-10 │ 3-3*10 │ Радиовещание; радиотелег-│

│волны │ │ │ рафия; радиотелефония и │

│ │ │ │ радиолюбительская связь; │

│ │ │ │ космическая радиосвязь...│

├─────────┼──────────────┼────────────────┼──────────────────────────┤

│Ультра- │ │ │ │

│короткие │ │ │ │

│волны │ │ │ │

│ (УКВ) │ │ │ │

│Метровые │ 10-1 │ 3*10-3*10 52 0 │ Радиовещание, телевидение│

│ │ │ │ радиолокация, космическая│

│ │ │ │ радио связь и пр. │

│ │ │ │ │

│Децимет- │ │ │ │

│ровые │ 1-0.1 │ 3*10 52 0-3*10 53 0 │ Телевидение, радиолокация│

│ │ │ │ радиорелейная связь, │

│ │ │ │ космическая радиосвязь, │

│ │ │ │ сотовая телефонная связь │

│ │ │ │ │

│Сантиме- │ 0,1-0,01 │ 3*10 53 0-3*10 54 0 │ Радиолокация, радиорелей-│

│тровые │ │ │ ная связь, астрорадиона- │

│ │ │ │ вигация, спутниковое TV │

│ │ │ │ │

│миллимет-│ 0.01-0.001 │ 3*10 54 0-3*10 55 0 │ Радиолокация │

│ровые │ │ │ │

├─────────┼──────────────┼────────────────┼──────────────────────────┤

│Радиовол-│ │ │ │

│ны оптич-│ │ │ │

│еского │ │ │ │

│диапазона│ └┐ │ │

│Инфракра-│1*10 5-3 0-7.5*10 5-7 0│ 3*10 55 0 -4*10 58 0 │ Квантовая радиоэлектро- │

│сные │ │ │ ника. │

│ │ │ │ │

- 4 -

│Видимый │7.5*10 5-7 0-4*10 5-7 0│ 4*10 58 0-7.5*10 58 0 │ │

│свет │ │ │ │

│ │ │ │ │

│Ультра- │ │ └┐ │

│фиолето- │4*10 5-7 0-20*10 5-10 0│7.5*10 58 0 -15*10 510 0│ │

│вые │ │ │ │

└─────────┴───────────────┴────────────────┴─────────────────────────┘

Радиоволны различной длины распространяются по разному.

Для того, чтобы понять это, рассмотрим рис. 1, где показан земной

шар и передающая антенна в увеличенном виде. На высоте от 40 до 500 км

над Землей находится 1 ионосфера 0. Она состоит из очень разреженных воз-

душных частиц,  1которые над действием солнечной радиации ионизированы.

Степень этой ионизации зависит от многих факторов: день, ночь, лето,

зима и т. д., которые влияют на прохождение радиоволн. Например, днем

концентрация ионов больше и в ионосфере формируется несколько слоев, а

ночью концентрация уменьшается, и эти слои выражены слабее. Главное

свойство ионосферы - это возможность, благодаря наличию заряженных

частиц, 1 отражать 0 радиоволны определенной длины волны.

Длинные волны сильно поглощаются ионосферой и поэтому основное

значение имеют приземные волны, которые распространяются, огибая зем-

лю. Поскольку они распространяются в низких и плотных слоях атмосферы,

их интенсивность уменьшается сравнительно быстро по мере удаления от

передатчика. Поэтому длинноволновые передатчики должны иметь большую

мощность.

Средние волны днем сильно поглощаются ионосферным слоем D и район

действия определяется только приземной волной. Вечером однако они хо-

рошо отражаются ионосферой и район действия определяется отраженной

волной (рис:. 1). Поэтому средневолновые передатчики принимаются вече-

ром лучше и дальше, чем днем.

Короткие волны распространяются исключительно посредством отраже-

ния ионосферой, поэтому около передатчика существует т. н. зона молча-

ния (рис. 1). Короткие волны могут распространяться на большие рассто-

яния при малой мощности передатчика. Например, в подходящее время су-

ток с помощью любительского коротковолнового передатчика мощностью 50

Вт по телеграфному коду можно установить прочную связь меж Болгарией и

Австралией. Добавим еще, что днем лучшее прохождение имеют "наиболее

- 5 -

короткие" короткие волны (напр. 21 и 28 Гц), а ночью лучше распростра-

няются "более длинные" короткие волны (напр. 3,5 и 7 МГц). По этой

причине любительское КВ передатчики, как правило, работают на несколь-

ких диапазонах, т. е. в зависимости от обстоятельств могут работать на

различных частотах, определяемых международной конвенцией для радиолю-

бительской деятельности.

Ультракороткие волны распространяются только по прямой (как свет)

и, как правило, не отражаются ионосферой. Поэтому передающие антенны

для УКВ монтируются на специальных башнях, построенных на соответству-

ющих высотах. На УКВ диапазоне работают телевидение, радиотелефоны,

пункты скорой помощи, машины такси и пр., имеющие район действия 10+50

км.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5173
Авторов
на СтудИзбе
436
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее