юный радиолюбитель (560767), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Магнит можно заменить катушкой, в которой течет постоянный ток. Ма~нитное поле этой катушки, вызванное током, при пересечении витков второй ка тушки также будет возбу- Рнс. 12. Энергия магнитного поля создает движение электронов-электрический тек 15 Рнс. !3. Схема генератора неременноге тока ждать в ней злектродвижушую силу, создавая в ее цепи электрическяй ток Явление электромагнитной индукции лежит в основе действия ~енератора переменного тока, представляющего собой катушку из провода, вращающуюся между полюсами сильного магнита или электромагнита (на рнс. 13 катушка показана в виде одного витка провода). Вращаясь, катуш:а пересекает силовые линии магнитного поля, н в ней индуцнруется (выраба.гьзвается) электрический ток.
В 1837 г. русский, академик Б.С. Якоби открыл явление, обратное по действию генератора тока. Через катушку, помещенную в магнитном поле, ученый пропускал ток, и катушка начинала вращаться. Это был первый в мире электромапппный двигатель. Фарадей, открывший закон электромагнитной индукции, опытным путем обнаружил еще очень важное явление— возможносгь передавать переменный ток из катушки в катушку на расстояние без какой-либо прямой электрической связи между ними.
Суть этого явления заключается в том, что переменный или прерывающийся (пу.льснрующий) ток„ текущий в одной нз катушек, преобразуется в переменное магнитное поле, которое пересекает витки второй катушки и тем самым возбуждает в ней переменную ЭДС. На этой основе создан замечательный прибор- з рансфорьзатор, играющий очень важную роль в электротехнике и радиотехнике.
ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК РОЖДАЕТ ЭЛЕК ГРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ Опьпы Майкла Фарадея н его соотечественника и последователя Кларка Максвелла привели ученых к выводу, что переменное магнитное поззе, рождаемое непрерывно изменяющимся током, создает в окружающем пространстве электрическое поле, которое в свою очередь возбузхдает магнитное поле, ьзвгннтное поле — электрическое и т.д. Взаимосвязанные, создаваемые друз другом магнитное и электрическое поля образуют единое переменное электромагнитное поле, которое непрерывно, как бы отделяясь и удаляясь от места возбуждения его, распросзраняезся во всем окружающем пространстве со скоростью света, равной 300000 км/с.
Явление возбуждения переменным током электромагнитных полей принято назьзвать излучением электрамагнигпных колебаний илн излучением элекизрамагнизянвзх волн. Встречая на своем пути проводники, магнитные составляющие электромагнитных колебаний возбуждают в этих проводниках переменное электрическое поле, создающее в ннх такой же переменный ток, как ток, возбудивший электромагнитные волны, тоссько несравненно слабее. На этом замечательном явлении и основана техника радиопередачи и рациоприема. Равенспю скорости распространения электромагнитных волн, создаваемых переменным током„и скорости света не случайно, потому что световые лучи, как„мено!у прочим, и тепловые, по своей природе тоже эссектромаппстные колебания.
Мысль о родстве световых и электрических явлений высказал русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов еще в середине ХУ1П в. Теорию злектромапппных волн развил Кларк Максвелл в первой половине прошлого столетия. Однако только в 1888 г. немецкому ученому Генриху Герцу удалось опытным путем доказат.ь сам факт сущеспювания электромагнитных волн и найти возможность обнаружить нх.
В его опытной установке (рис. 14) излучателем электромагнитных волн был вибратор - два стержня с металлическими шарами на концах, источником напряжения питания вибратора — индукционная катушка Румкорфа (есть в каяшом школьном физическом кабинете), а обнаруживателем электромагнитной энергии — резонах ор, представя якяций собой незамкнутый виток провода, тоже с шарами на концах.
Половинка вибратора заряжались до столь высокого напряжения, что мено!у внутренними шарами через воздух проска- l с гс с т ! Рис !4. Опьптия установка Г. Герца ллх возбуждения н обнаружения электромагнитныхых волн и графическое изображение затухающих электромагнитных волн !б кивала электрическая искра — искусственная молния в минна.поре.
Происходил электрический разряд. В этот момент, длившийся малые доли секунды, вибратор излучал короткую серик> быстропеременных затухающих, т.е. убывающих по амплитуде, электромагнитных волн. Пересекая провод резонатора, расположенного поблизости, злексромагнитная энергия возбуждала в нем электрические колебания, о чем свидетельствовала очень слабая искра, появлявшаяся между шарами резонатора. Еще разряд- и новая очередь затухающих электромагнитных колебаний возбуждала в резонаторе слабый переменный ток. Так Генрих Герц пап!ел способ возбуждения электромагнитных волн н обнаружения их.
Но он не гсредставлял себе пушй практического использования своего открытия. РОЖДЕНИЕ РАДИО Первым, хто по достоинству оценил труды Герца, был преподаватель минного офицерского класса в Кронштадте Александр Степанович Попов. Читая лекции об электромапснтных явлениях и сопровождая их демонстрацией приборов собственного изг аговления, А.С. Попов высказал смелую по тому времени мысль о возможности использования эссексромагнитных волн для передачи сигналов на расстояние без проводов.
Это было в последнем десятилетии прошлого века. В то время русский военный флот оснащался новой боевой техникой. Д~ш преодоления морских просторов обновленному флоту нужтты были более совершенные средства связи. И русский ученый искал нх. После множества опьпон и экспериментов А.С. Попов сконструировал принципиально новый прибор, реагировавший на электромагнитные волны на значительном расстоянии. Источником электрома!.нитных волн был вибратор, такой же, как в опьпной установке Герца, но дополненный отрезками проволоки тшя лучшего излучения. Прием осуществлялся другим отрезком проволоки, соединенным с прибором, сконструированным А.С. Поповым.
Как только вибратор начинал излучать элекгроматшпную энергию, приемный прибор отзывался на нее трелью звонка. Этот прибор, который А.С. Попов демон- Александр Сппааовнч Попов стрнровал 7 мая 1895 г. на заседании физического отделения Русского физико-химического общества, был первым в лзире радиоприемником, а присоединенный к нему отрезок проволоки — первой в мире антенной. Продолжая опыты, А.С.
Попов обнаружил, что на сконструированный им прибор действуют и азмосферные электри'иские разряды — молнии. Это навело ученого на мысль об использовании приемника для сигнализации о 22риближающихся грозах, что и было проверено в одной нз петербургских обсерваторий. Эскизный чертеж исторического приемника А.С. Попова ты видишь на рнс. 15. Всмотрись в него внимательно, попробуй разобраться в нем и понять, как приемник действует.
Не считая батареи, в приемнике три прибора: когерер (изобретенный в 1890 2. французским ученым Эдуардом Бранли), элекзрическнй звонок и элекгромагнитное реле-электромагнит, притягивающий якорь, если через обмотку течет ток Когерер предпгавляст собой стеклянную трубку с мелкими металлическими опилками внутри. С помощью тонких металлических полосок он подвешен между опорами 1 и з Через обмотку реле одна конзактная пласзпнка когерера со'единена с положительным, а вторая-с отрицательным полюсами батареи.
Это первая электрическая цепь приемника. Если якорь реле прижать к сердечнику, чтобы конец его коснулся винта 3, то образуется вторая электрическая цепь приемника цепь электрического звонка. Когерер в разных условиях обладает неодинаковой проводимостью тока. Находящиеся в нем металлические опилки в обычных условиях оказывают току большое сопротивление, т.е.
плохо пропускают его. В это время ток в первой цепи, в которую включена обмотка реле, настолько мал, что якорь реле не притягивается к сердечнику. Но как только на когерер начнут действовать злектромагнигные волны, сопротивление слоя опилок уменьшится, а ток первой цепи резко возрасгет. В этот момент якорь реле притягивается к сердечнику и, коснувшись винта 3, замыкает цепь электрического звонка. Сразу же притягивается якорь злектромагнзгга этой цепи. и молоючек ударяет по чашечке звонка.
Но якорь элекзромагнита звонка отходит от конзакпюй пружинки и разрывает вторую цепь. Теперь молоточек звонка. отпущенный электромагнитом, ударяет по козереру и встряхивает опилки, восстанавливая их большое сопротивление. Если электромагнитные волны продолжают возлейсгвовать на когерер, молоточек автоматически ударяет го по чашечке звонка, то по когереру. Когда А.С. Попов присоединял к когереру антенну, чувствительность приемника заметно повышалась. В этом Рис. ! 5. Эскизный черз сж приемника А. С Попова 2-202 17 случае приемник реагировал на разряды молнии, происходящие на расстоянии до 30 км.
А так как приемник реагировал не только на искусственно создаваемые электромагнитные волны, но н на те, которые возникают в атмосфере перед грозой, А.С. Попов назвал его грозоотметчнком. Спустя менее года после исторического заседания Русского физико-химического общества, 24 марта 1896 г. произо1пло новое крупное событие в истории радио.
В этот день А.С. Попов докладывал ученым о возможности передачи и приема радиосигналов с записью на ленту телеграфного аппарата. Когда доклацчик умолк, в аудитории послышался стук телеграфного аппарата„соединенного с приемником: Александр Степанович принимал радиограмму, передаваемую его ближайшим помощником Петром Николаевичем Рыбкиным. Это была первая в мире радиограмма Совершенствуя приборы, А.С. Попов постепенно увеличивал дальность действия радиосвязи.
Весной 1897 г. были переданы радиосигналы с корабля на берег на расстояние 640 м. А двумя годами позже, в 1899 г., после открытия воэможности приема рацио сигналов с помощью телефонных трубок на слух, дальность радиосвязи достигла уже 35 км. Это был новый блисппельный успех изобретателя радио, послуживший толчком к дальнейшему развитию радиотелеграфа в России.
Однако только случай помог А.С, Попову доказать жизненную необходимость нового средства связи. В ноябре 1899 г. броненосец «Генерал- адмирал Апраксин» во время снежного шторма сел на камни у пустынных берегов о. Гогланд в Финском заливе. От острова до ближайшего на материке г. Котки (Финляндия) около 44 км. Спасательные работы задерживались нз-за трудности прокладки проводной линии связи между осгровом и материком. На помощь пришло радио. А.С. Попов и П. Н.
Рыбкин для обеспечения надежной двусторонней связи установили на острове и материке приемно-передающие радиостанции. Линия радиосвязи действовала с февраля по апрель 1900 г., пока велись спасательные работы. За это время было передано и принято 440 радиограмм. Одна из них оказала людям неоценимую услугу. Случилось это 6 февраля 1900 г. П.Н.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
