17 | 10 | 2018
Главное меню
Смотри
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 3770
Просмотры материалов : 8947719

Коллеги
Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Bot]
  • [Google]
Сейчас на сайте:
  • 7 гостей
  • 2 роботов
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
Юному радиолюбителю 3 PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
12.10.2016 16:35

водниках течет в одном направлении, они притягиваются друг к другу, а если в противоположных, то отталкиваются друг от друга. Догадываешься, почему так происходит? В первом случае, когда направление тока в обоих проводниках одинаково, их магнитные поля, также имеющие одинаковое направление, как бы стягиваются в единое поле, увлекая за собой проводники. Во втором случае магнитные поля вокруг проводников, имеющие теперь противоположные направления, отталкиваются друг от друга и тем самым раздвигают проводники. В первой же половине прошлого столетия ценнейший вклад в науку внес английский физик-самоучка Майкл Фарадей. Изучая

связь между электрическим током и магнетизмом, он открыл явление электромагнитной индукции. Суть этого явления заключается в следующем. Если внутрь катушки из изоли-

рованной проволоки быстро ввести магнит, стрелка прибора, под ключенного к концам катушки, на мгновение отклонится от нулевого значения (рис. 14). При таком же быстром движении магнита внутри катушки, но уже в обратном направлении, стрелка прибора так же быстро отклонится в противоположную сторону и вернется в исход-

ное положение. Вывод мог быть один: магнитное поле пересекает провод возбуждает (индуцирует) в нем энергию движения свободных электронов — электрический ток.

Можно поступить иначе: перемещать не' магнит, а катушку вдоль неподвижного магнита. Результат будет тот же. Магнит можно заменить катушкой, по которой пропускать ток. Магнитное поле этой катушки при пересечении витков второй катушки также будет индуцировать в ней электрический ток.

Это явление лежит в основе действия механического источника электрического тока — генератора, представляющего собой катушку из провода, вращающуюся между полюсами сильного магнита или электромагнита (на рис. 15 катушка показана в виде одного витка провода). Вращаясь, катушка пересекает силовые линии магнитного поля и в ней индуцируется (вырабатывается) электрический ток. А в 1837 г. русский академик

Б. С. Якоби открыл явление, обратное по действию предыдущему. Через катушку, помещенную в магнитном поле, ученый пропускал ток, и катушка начинала вращаться. Это был первый в мире электромагнитный двигатель. Фарадей, открывший электро-

магнитную индукцию, опытным магнитную индукцию, путем установил еще одно очень важное явление — возможность передавать ток из катушки в катушку на расстояние без какой-либо прямой электрической связи между ними. Дело в том, что переменный или прерывающийся ток, текущий в одной из катушек, чудесным образом преобразуется в переменное магнитное поле, которое возбуждает во второй катушке такой же ток. На этой основе создан замечательный прибор — трансформатор, сыгравший и играющий очень важную роль в электротехнике, радиотехнике и электронике.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ

Труды Фарадея и его соотечественника и последователя Кларка Максвелла привели ученых к выводу, что переменное магнитное поле, рождаемое непрерывно изменяющимся током, создает в окружающем пространстве электрическое поле, которое в свою очередь возбуждает магнитное поле, и т. д. Взаимосвязанные, создаваемые

друг другом магнитные и электрические поля образуют единое переменное электромагнитное поле, которое непрерывно, как бы отделяясь и удаляясь от места возникновения его, распространяется во всем окружающем пространстве со скоростью света, равной 300 000 километров в секунду. Возбуждение переменным током электромагнитных полей называют теперь излучением электромагнитных колебаний или волн. Встречая на своем пути проводники, электромагнитные волны индуцируют в них переменный ток, такой же, как возбудивший их ток, только несравненно слабее.

Совпадение скоростей распространения электромагнитных колебаний, создаваемых переменным током, и света не случайно, потому что световые лучи, как, между прочим, и тепловые, по своей природе тоже электромагнитные колебания. Мысль о родстве световых и электрических явлений высказал русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов еще в середине XVIII в. Теорию электромагнитных волн создал Кларк Максвелл в первой половине прошлого столетия. Однако только в 1888 г. немецкому ученому Генриху Герцу удалось опытным путем доказать факт существования электромагнитных волн и возможность обнаруживать их. В опытной установке Герца излучателем электромагнитных волн был вибратор — стержни с металлическими шарами на концах, а обнаруживателем электромагнитной энергии — резонатор, представляющий собой незамкнутый виток провода, тоже с шарами- на концах (рис. 16). Половинки вибратора заряжались до такого напряжения (разности зарядов), что между внутренними шарами через воздушную прослойку проскакивала электрическая искра — искусственная молния в миниатюре. Происходил разряд. В этот момент, длившийся

малые доли секунды, вибратор излучал короткую очередь быстропеременных затухаю-

щих (ослабевающих) электромагнитных волн (рис. 17). Пересекая провод резонатора, расположенного поблизости, электромагнитная 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 нашел способ возбуждения электромагнитных волн и обнаружения их. Но он не представлял себе путей практического использования своего открытия.

РОЖДЕНИЕ РАДИО

Первым человеком, оценившим труды Герца, был преподаватель минного офицерского класса в Кронштадте Александр Степанович Попов. Читая лекции об электромагнитных явлениях и сопровождая их демонстрацией приборов собственноручного изготовления, Александр Степанович высказал смелую мысль о возможности использования электромагнитных волн для передачи сигналов на расстояние без проводов. Но явления, открытые немецким ученым, еще не позволяли решить эту задачу: электромагнитное

действие приборов было ничтожно мало. В то время русский военный флот оснащался новой техникой. Для преодоления морских просторов обновленному флоту нужны были более совершенные средства связи. И русский ученый искал такой новый вид связи,

столь необходимый родному флоту. После множества опытов и экспериментов, проведенных вместе со своим помощником П. Н. Рыбкиным, А. С. Попов сконструировал принципиально новый прибор, реагировавший на электромагнитные

волны на значительном расстоянии. Источником электромагнитных волн был вибратор, дополненный кусками провода для лучшего излучения.. Прием осуществлялся при помощи куска проволоки, соединенного с прибором. Как только вибратор начинал излучать электромагнитную энергию, приемный прибор отзывался на это

трелью звонка. Этот прибор А. С. Попов демонстрировал 7 мая 1895 г. на заседании физического отделения Русского физико-химического общества. Это был первый в мире радиоприемник, а присоединенный к нему кусок провода — первая в мире антенна.

Продолжая опыты, А. С. Попов обнаружил, что на сконструированный им прибор сильно действуют атмосферные электрические разряды — молнии. Это навело ученого на мысль об использовании приемника для сигнализации о приближающихся грозах. После

успешного испытания прибора в одной из петербургских обсерваторий он получил название грозоотметчик. Эскизный чертеж этого исторического приемника ты видишь на

рис. 18. Всмотрись в него внимательно, попробуй разобраться в нем и понять, как он действует.

Не считая батареи, в приемнике три прибора: когерер, электрический звонок и электромагнитное реле — электромагнит, притягивающий якорь, когда через обмотку течет ток. Когерер представляет собой стеклянную трубку с мелкими металлическими опил-

ками внутри. С помощью тонких полосок из металла он подвешен между опорами 1 и 2. Через обмотку реле одна контактная пластинка когерера соединена с отрицательным, а вторая — с положительным полюсом батареи. Это первая электрическая цепь прием ника. Если же якорь реле прижать к сердечнику, чтобы конец его коснулся винта 3, то образуется вторая цепь — электрического звонка. Когерер в разных условиях обладает неодинаковой проводимостью постоянного тока. Находящийся в нем слой металлических опилок в обычных условиях оказывает току большое сопротивление,

т. е. плохо пропускает его. В это время ток в первой цепи, в которую включены обмотки реле, настолько мал, что якорь реле не притягивается к сердечнику. Но как только на когерер начнут влиять электромагнитные волны, сопротивление слоя опилок под действием их уменьшится, а ток во всей первой цепи резко возрастет. В этот момент якорь реле притянется к сердечнику и, коснувшись винта 5, замкнет цепь электрического звонка. Сразу же притянется якорь электромагнита этой цепи и молоточек ударит по чашечке звонка.

Но в этот момент якорь электромагнита звонка отходит от контактной пружинки и разрывает вторую цепь. Теперь молоточек звонка, отпущенный электромагнитом, ударяет по когереру и встряхивает опилки, восстанавливая большое сопротивление их. Если электромагнитные волны продолжают воздействовать на когерер, молоточек

автоматически будет ударять то по чашечке звонка, то по когереру. Когда А. С. Попов присоединял к когереру кусок проволоки — антенну, чувствительность приемника заметно повышалась. В этом случае приемник стал реагировать на разряды молнии, происходящие на расстоянии до 30 км от него. Поскольку приемник реагировал

не только на искусственно создаваемые волны, но и на те, которые возникают в атмосфере перед грозой, А. С. Попов назвал свое детище «грозоотметчиком».

24 марта 1896 г., спустя менее года после исторического заседания Русского физико-химического общества, произошло новое крупное событие. В этот день изобретатель радио демонстрировал ученым передачу и прием радиосигналов с записью на ленту. У радиопередатчика находился ближайший помощник Попова П; Н. Рыбкин.

Радиоприемник был установлен в аудитории, где с докладом выступал А. С. Попов; когда докладчик умолк, послышался стук телеграфного аппарата, соединенного с приемником: Александр Степаннович принимал передаваемую П. Н. Рыбкиным радиограмму. Это была первая в мире радиограмма. Продолжая опыты и совершенствуя приборы, А. С. Попов медленно, метр за метром, но уверенно наращивал дальность действия радиосвязи. Весной 1897 г. была осуществлена передача радиосигналов с корабля на берег на расстояние 640 м. А двумя годами позже, в 1889 г., после открытия возможности приема радиосигналов с помощью телефонных трубок на слух, дальность радиосвязи достигла уже 35 км. Это был новый крупный успех изобретателя радио, послуживший толчком к дальнейшему развитию радиотелеграфа в России.

ИДЕЯ ВОПЛОЩАЕТСЯ В ЖИЗНЬ

Случай помог А. С. Попову доказать жизненную потребность 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 города Котки (Финляндия) около 44 км. Спасательные работы задерживались из-за трудности прокладки проводной линии связи между островом и материком. На помощь пришло радио. А. С. Попов со своим помощником П. Н. Рыбкиным для обеспечения надежной двусторонней связи установили на острове и материке приемнопередающие 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 неоценимую услугу людям.

Это было б февраля 1900 г. В 14 ч 15 мин П. Н. Рыбкин, находившийся на о. Гогланд, принял от А. С. Попова короткую радиограмму из г. Котки, которая гласила: «Командиру «Ермака». Около Лавенсаари оторвало льдину с рыбаками. Окажите помощь». Ледокол «Ермак», находившийся в то время у о. Гогланд, немедленно

вышел на поиски в море и снял с льдины 27 рыбаков. Люди были спасены благодаря радио.

Так действовала первая в мире линия радиосвязи, так радио завоевало право на жизнь.

10 лет, которые А. С. Попов прожил после изобретения первого радиоприемника, он посвятил развитию и внедрению радиосвязи на море, усовершенствованию и созданию новых приборов. Он разработал и успешно использовал на маневрах первые армейские

радиостанции, осуществил связь воздушного шара с землей. Этим он положил начало применению радио в сухопутных войсках и воздушном флоте. Александр Степанович сделал еще одно очень важное открытие. Летом 1897 г. во время опытов по передаче радиосигналов с транспорта «Европа» на крейсер «Африка» им было замечено, что когда

 


1 2 3 4 5 6    7    8    9    10

 

Обновлено 12.10.2016 16:39
 
Для тебя
Читай
Товарищи
Друзья