Principles of rádió és példái azok gyakorlati használatát - studopediya
Angol tudós James Maxwell alapján a tanulmány a kísérleti munka Faraday villamos fejlett a hipotézist, hogy létezik a természetben a különleges hullámok terjednek a vákuumban. Ezek a hullámok nevezzük Maxwell elektromágneses hullámokat. By Maxwell képviseletek: amikor olyan változás az elektromos mező előfordul örvény mágneses mező, és fordítva, ha bármilyen változás mágneses tér jön létre szolenoid elektromos mező. Miután megkezdte a termelés a kölcsönös mágneses és elektromos mezők kell folyamatosan tovább elfog több új mezőt az azt körülvevő tér (ábra. 42). A folyamat kölcsönös generációs elektromos és mágneses mezők fordulnak elő egymásra merőleges síkban. A váltakozó elektromos mező generál Eddy mágneses mező, váltakozó mágneses mező generál Eddy elektromos mező.
Elektromos és mágneses mezők létezhet nemcsak az anyagi, hanem a vákuum. Ezért lehetővé kell tenni elektromágneses hullámok terjedését vákuumban.
A feltétel az esemény elektromágneses hullámok gyorsuló mozgás elektromos töltések. Így a változás mágneses tér jön létre
amikor az áram a karmester, és a jelenlegi változások okozta változtatásával díj mértéke, azaz a. e. a saját mozgás gyorsulás. A terjedési sebessége az elektromágneses hullámok vákuumban, a számítások Maxwell, legyen megközelítőleg egyenlő 300.000 km / s.
Először empirikusan I kapott elektromágneses hullámok fizikus Heinrich Hertz, használata közben egy nagyfrekvenciás szikraköz (Hertz-féle dipólus). Hertz empirikusan határozzuk meg, mint a sebesség az elektromágneses hullámok. Ez egybeesett az elméleti meghatározása Maxwell terjedési sebesség. A legegyszerűbb elektromágneses hullámok - hullám, amely elektromos és mágneses mezők végre szinkron harmonikus rezgések.
Természetesen minden elektromágneses hullámok alapvető tulajdonságait hullámok.
Ezek a törvénytisztelet mérlegelés hullámok: a beesési szög egyenlő a visszaverődési szöge. Amikor mozog az egyik környezetből a másikba megtört, és engedelmeskedik a fénytörési törvény: az arány a szinusz a beesési szög a sine a szög fénytörés állandó a két média adatok és azonos arányban a sebességet az elektromágneses hullámok az első közeget a sebessége az elektromágneses hullám a második közeget az úgynevezett törésmutatója a második viszonyítva az első közeg.
A jelenséget a diffrakciós az elektromágneses hullámok, t. E. eltérése a terjedési iránya a egyenes vonalú, figyelhető szélén akadályok vagy átvezetve a nyíláson. Az elektromágneses hullámok interferenciát okozhatnak. Interferencia - képes koherens hullámok a bevezetését, ami a hullámok néhány helyen, erősítik egymást, és más helyeken - eloltani. (Coherent hullámok - egy hullám azonos frekvenciájú és fázisú oszcillációk.) Elektromágneses hullámok diszperziója, azaz, ha a törésmutató az elektromágneses hullámok függ azok gyakoriságát ... Kísérletek az átviteli az elektromágneses hullámok rendszerén keresztül a két rács azt mutatják, hogy ezek a hullámok keresztirányú.
Amikor elektromágneses hullám intenzitása vektor E és a mágneses indukció B merőleges a hullám terjedési irányát, és kölcsönösen merőlegesek egymásra (ábra. 43).
Az a lehetőség, gyakorlati alkalmazása az elektromágneses hullámok kommunikációs vezetékek nélkül megmutatta május 7, 1895 orosz fizikus Alexander Popov. Ezt a napot tekintik a születésnapja a rádiót. Hogy végre egy rádió lehetővé kell tennie a kibocsátott elektromágneses hullámok. Ha elektromágneses hullámok keletkeznek az áramkörben egy tekercs és egy kondenzátor, a váltakozó mágneses tér van társítva a tekercs, és a váltakozó elektromos mező - között középen kondenzátor lemezeket. Ez az úgynevezett zárt hurok (ábra. 44 a).
Beltéri rezgőkörtől gyakorlatilag nem elektromágneses hullámokat sugároznak a környező térbe. Ha az áramkör tartalmaz egy tekercset és két sík a kondenzátor lemezek, a nagyobb szög, mint telepítése alatt ezek a lemezek, a lazábban megy elektromágneses mező a környező térben (ábra. 44 b). Határesetben az oszcilláció áramkört ismertetnek eltávolításával lemezeket ellentétes végein a tekercs. Egy ilyen rendszer az úgynevezett nyitott rezgőkör (ábra. 44, c). Valóban áramkör tartalmaz egy tekercset és egy hosszú drót - antenna.
A kibocsátott energia (a generátor CW) az elektromágneses hullámok az azonos oszcillációs amplitúdóját az antenna áram arányos a negyedik hatványával rezgési frekvenciája. Frekvencián a tíz, száz, sőt több ezer ciklus másodpercenként intenzitása az elektromágneses hullámok elhanyagolható. Ezért a rádió- és televíziós kommunikáció segítségével elektromágneses hullámok frekvenciája több száz hertz több százezer megahertzes.
Továbbítása során a rádióban a beszéd, a zene és más audio jelek segítségével különféle modulációs frekvencia (hordozó) rezgések. moduláció lényege abban rejlik, hogy a magas frekvenciájú rezgéseket kelt a generátor megváltozik alacsony frekvenciájú törvény. Ebben rejlik egyik alapelvét az adás. Egy másik elv egy fordított folyamat - a nyomozás. Amikor a rádió vétel szükségességét, hogy kiszűrje az alacsony frekvenciájú rezgéseket kapott modulált jel a vevő antenna.
Mivel rádióhullámokat távolságon keresztül nemcsak hangjelek hanem veti alá a képet. Egy nagy szerepe van a modern tengeri, légi és térben játszik radar. Középpontjában a radar tulajdonát visszaverődés hullámok végző szervek. (Dielektromos felszíni elektromágneses hullámok gyengén ismerik, de a fém felületéből szinte teljesen.)
Egy elektromágneses hullám - ez idővel változik és a megosztott térben elektromágneses mezőt.
Tulajdonságok elektromágneses hullámok:
1.Voznikayut gyorsuló mozgás a díjakat.
3.Imeyut sebessége vákuumban 3 # 1632; Augusztus 10 m / s.
5.Pronikayuschaya kapacitás és energia gyakoriságától függ.
7.Obladayut interferencia és a diffrakció.
Az ingatlan a tükörképe használt elektromágneses hullámok radar.
Radar - észlelési és helyét tárgyak rádióhullámok segítségével.
Radar egység (radar) egy adó és a vevő alkatrészek.
Ebből származik az adó antenna elektromágneses hullám eléri a tárgyat, és tükröződik.
Radarok katonai célokra, valamint az időjárási szolgálat figyelemmel kíséri a felhők. Radarkép vizsgált Hold felszínén, a Vénusz és a többi bolygó.
- Mechanikai munka. Teljesítmény. energiát; a kinetikus energia; a potenciális energia a test egy homogén gravitációs mezőben, és az energia a rugalmasan deformált test; A törvény az energiamegmaradás; A törvény az energiamegmaradás a mechanikai eljárások; határait alkalmazhatóságát a törvény mechanikai energia megmaradás, a munka, mint egy intézkedés változtathatja meg a mechanikai energia a szervezetben.
- Alapelvei a rádiót: emisszió az elektromágneses hullámok tölteni mozgó gyorsulás; amplitúdó moduláció; felderítése; kommunikáció fejlesztése; rádiólokációs.
- A kihívás az alkalmazás az ideális gáztörvény.
1. kérdés: Mechanikai munka. Teljesítmény. Mozgási és helyzeti energia. A törvény a mechanikai energia megmaradás folyamatokat.
Work - azonos mennyiséggel a termék a kifejtett erő a test a mozgó összeget.
Mechanikai energia - ezt az összeget a potenciális és kinetikus energiáját a test: W = Wp * Wkin
Wkin - kinetikus energia - a mozgási energiája. Ez az energia területén bármely szerv, amely mozgásban van :. ahol m - testtömeg (kg), V - sebesség (m / s 2)
Wp - potenciális energia (J) - a kölcsönhatás energiája függ a testtömeg (m) és a magassága a talaj felett (h):
Ha a szervezet vagy rendszer szervek ezt a munkát, hogy van energiával.
Energia - a fizikai mennyiség, amely azt jelzi, hogy milyen munkát is, hogy a szervezetben.
Energia jelöli a betű, mérjük joule (J).
A mechanikai energia kétféle: kinetikus és potenciális.
Mozgási energia mennyiség felével egyenlő a termék a testsúly a tér a sebessége.
A mozgási energia - a mozgási energiája. Például a kinetikus energia a mozgó gép egy repülő léggömb, stb
A potenciális energia helyzete határozza meg a szervezet, illetve a többi szervek vagy a kölcsönös elrendezése része az azonos szervezetben.
Értéke egyenlő a termék a test súlya a nehézségi gyorsulás és a test feletti magassága a Föld felszínét, az úgynevezett potenciális energia a test és a föld kölcsönhatást.
Érték felével egyenlő a termék a rugalmas alakváltozás aránya egy négyzet, az úgynevezett potenciális energiája a rugalmasan deformált testet.
Például a potenciális energia dobott a labdát a magasságot vagy összenyomott rugó.
Szervei zárt rendszerben a törvény az energiamegmaradás: a teljes mechanikai energia a szervezet vagy szervezetek zárt rendszerben állandó marad (hacsak nincsenek súrlódási erő).
Használt, hogy végre egy rádiófrekvenciás elektromágneses hullámok több száz ezer hertz több százezer megahertzes. Ilyen hullámokat sugárzott jól antennák az adók elosztott térben és eléri a vevő antenna.
távadó mikrofon átalakítja a hanghullámokat elektromos rezgések kisfrekvenciás, amely antenna nem bocsát ki. Ezek az ingadozások adunk a rezgések, amely létrehoz egy nagyfrekvenciás generátort, és a kapott amplitúdó-modulált rezgések. Ezek nagy gyakorisággal, de megváltozott az amplitúdó szerint rezgéseket.
Amplitúdó-modulált rezgések által kisugárzott sugárzó antenna és a vevő antenna megközelíthető. A vevő észlelése történik - a felosztása magas frekvenciájú rezgéseket modulált audio jelet.
A legegyszerűbb vevő áll vevőantenna, oszcilláló áramkör, egy detektor, kondenzátor, erősítő és hangszóró.
A vevőantenna oszcilláció áll elő ugyanazon a frekvencián, amelyen a jeladó működik. Ahhoz, hogy működjön a rádió frekvenciájára egyes rádióadók általában használ egy kondenzátor a változó kapacitás. A változás annak kapacitása megváltozik természetes frekvenciája vevő áramkör. Amikor a véletlen a frekvenciát a frekvencia bármely rádió rezonancia lép fel - megugrott az áramot.
Ezután az oszcillációs áramkör modulált rezgések elérik a detektort. amely átmegy a jelenlegi csak egy irányban. Miután az aktuális érzékelő válik lüktető. A jelenlegi impulzusok vannak osztva: néhány díjak a kondenzátor, a másik része megy a hangszóró. Az impulzusok közötti időtartam, amikor a jelenlegi nem megy át a detektor, a kondenzátor kisül a hangszóró. Ennek eredményeként, a hang frekvencia terhelés áram folyik, és lehet hallani a hangszóróból zene vagy beszéd.
Scale az elektromágneses sugárzás. A használata az elektromágneses sugárzás a gyakorlatban.
A skála terjed elektromágneses hullámok a hosszú hullámhosszú (955 #> 1 km) a # 947; sugarak (# 955;<10 -10 м). Электромагнитные волны различной длины условно делят на диапазоны по различным признакам (способу получения, способу регистрации, характеру взаимодействия с веществом).
Elfogadott adja meg a következő hét sugárzás: alacsony frekvenciájú sugárzás, rádióhullámok, infravörös sugárzás, látható fény, ultraibolya sugárzás, röntgen és gamma sugárzás.
Az alacsony frekvenciájú sugárzás a legkisebb és a legnagyobb frekvencia hullámhosszon. Forrásai: váltakozó áramú és elektromos gépek. Ezt a sugárzást gyengén szívódik fel a levegőben, ez felmágnesezi a vas. Ez gyártásához használt állandó mágnesek a villamos iparban.
A rádióhullámok a frekvenciatartományban március 10-november 10 Hz. Ezek által kibocsátott antennát és lézerek. A rádióhullámok terjednek jól a levegőben visszavert fém tárgyak felhők. A rádióhullámok vezeték nélküli kommunikációra használják és a radar.
Az infravörös sugárzás egy még nagyobb gyakorisággal, mint rádióhullámok (14 Hz-től 10), és van által kisugárzott minden fűtött szervek. Jól halad át a köd és más átlátszatlan test hat a hőelemek. Ezt alkalmazzák olvadás, szárítás, az éjjellátó készülékek a gyógyászatban.
A látható fény a nagyságrendileg 10 14 Hz frekvencia, hullámhossz július 10 m. Ez az egyetlen látható sugárzás. Forrás: A nap, a lámpa. Fény láthatóvá teszi a környező tárgyak, lebontva különböző színű sugarak, így a fotoelektromos hatás és a fotoszintézis.
Ezt alkalmazzák a világítás.
Az ultraibolya sugárzás frekvenciája október 14 - október 17 Hz. Forrásai: a nap, kvarc lámpa. Ez a sugárzás okozza a fotokémiai reakció keletkezik a bőrön tan, megöli a baktériumokat felszívódik ózon. Használják a gyógyászatban, a kisülőlámpák.
A röntgensugárral az X-sugár cső egy éles lassulása elektronok. Ezek nagy átütő ereje, aktívan befolyásolja a sejtek fotóemulzió. Használják a gyógyászatban, röntgenfelvételek.
Gamma-sugarak (# 947; i sugarak) van a legmagasabb (október 19-én -10 29 Hz). Ezek során képződő radioaktív bomlás, a nukleáris reakciók. A legnagyobb behatolási képesség, ne térjenek mezőket, és elpusztítja az élő sejteket. Használják a gyógyászatban, a katonai ügyek.
- A főbb rendelkezéseit, a molekuláris-kinetikai elmélet és kísérleti tanulmány. A súlya és méretei a molekulák.
- A fény mint elektromágneses hullám. A fény sebessége. Interferencia a fény, Young tapasztalata; Színek vékony filmek.
- Kísérleti tanulmány: „mérése Szilárd anyag sűrűsége”.
1. kérdés A főbb rendelkezéseit, a molekuláris-kinetikai elmélet és kísérleti tanulmány. A súlya és méretei a molekulák.
Molekuláris-kinetikai elmélet (ICB) - egy tanulmányt a szerkezete és tulajdonságai az anyag felhasználásával az elképzelést, a létezését az atomok és molekulák, mint a legkisebb részecskék az anyag.
Középpontjában a MKT alapján három fő pontot:
1. Minden anyagot áll apró részecskék az atomok és molekulák.
2. Ezek a részecskék véletlenszerűen mozog.
3.Chastitsy kölcsönhatásban vannak egymással.
A főbb rendelkezések az ILC megerősítette tapasztalati tények.
A létezését az atomok és molekulák kísérletesen mutattuk kapott fénykép elektronikus mikroszkóp.
Az a képesség, a gázok bővíteni a végtelenségig, és elfoglalja a teljes térfogatot az a magyarázata, folyamatos kaotikus a molekulák mozgása. Továbbá, ez magyarázza a diffúzió és a Brown-mozgás.
A rugalmassága gázok, szilárd anyagok és folyadékok, folyadékok a nedves kis mennyiségű szilárd anyagot, festési eljárásokban, beillesztés, a megtakarítás formájában szilárd testek meglétét sugallja vonzó és taszító erők a molekulák között.
Súlyok és méretű molekulák nagyon kicsik, és kényelmes a használata, mint az abszolút tömegértékeket de viszonyítva. A relatív atomtömeg az összes kémiai elemek felsorolt a periódusos (összehasonlítva a tömege szénatomok).
Az anyagmennyiség tartalmazó azonos részecskék, mint az atomok tartalmazott 0,012 kg szén, az úgynevezett egy mól.
Az egy mól bármely anyag tartalmazza az azonos számú atomok vagy molekulák. Ezt a számot hívják Avogadro-szám :.
Súlya egy mól nevezett molekulatömegű. .
A hatóanyag mennyisége megegyezik a tömege anyag moláris tömege :.