|
Рефераты Главная Краткое содержаниепроизведений Архитектура Астрономия Банковское делои кредитование Безопасностьжизнедеятельности Биографии Биология Биржевое дело Бухгалтерия и аудит Военное дело География Геодезия Геология Гражданская оборона Животные Здоровье Земельное право Иностранные языкилингвистика Искусство Историческая личность История История отечественногогосударства и права История политичискихучений История техники Компьютерные сети Компьютеры ЭВМ Криминалистика икриминология Культурология Литература Литература языковедение Маркетинг товароведениереклама Математика Материаловедение Медицина Медицина здоровье отдых Менеджмент (теорияуправления и организации) Металлургия Москвоведение Музыка Наука и техника Нотариат Общениеэтика семья брак Педагогика Право Программированиебазы данных Программное обеспечение Промышленностьсельское хозяйство Психология Радиоэлектроникакомпьютеры и перифирийные устройства Реклама Религия Сексология Социология Теория государства и права Технология Физика Физкультура и спорт Философия Финансовое право Химия - рефераты Хозяйственное право Ценный бумаги Экологическое право Экология Экономика Экономикапредпринимательство Юридическая психология |
Реферат: Электромагнитные волныяЛ(L)+Московская Государственная Академия Химического Машиностроения МГАХМ 14.05.1995 Автор: Котяхов Игорь я2ДОМАШНЯЯ РАБОТА тема я_я3Шкала электромагнитных волн я_я3Условия 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 я7lя0 которых составляла примерно 3 м. П. Н. Лебе- дев, применяя миниатюрный вибратор из тонких платиновых стерженьков, получил миллиметровые электромагнитные волны с я7lя0 =6-4мм. Электромагнитные волны, электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды. В ва- кууме скорость распространения электромагнитной волны cя7 ~я0 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 я2Ея0 и я2Ня0 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. ЪДДДДДДДДДВДДДДДДДДДДДДДДВДДДДДДДДДДДДДДДДя5Вя0ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї іНазвание і Длина волны і я5ія0 я5 я0 і ідиапазонаі в свободном і Частота, Мгц я5ія0 Область применения і і іпространстве і я5ія0 і і і м і я5ія0 і ГДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДя5Ея0ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ іСверхдли-і ія5 я0 я5ія0 Радионавигация, радиоте- і інные і 100 000- і 3*10я5-3я0-3*10я5-2 ія0 леграфная связь, переда- і і волны і 10 000 ія5 я0і ча метеосводок і ГДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ іДлинные і 10 000- і і Радиотелеграфная и радио-і іволны і 1 000 і 3*10я5-2я0 -3*10я5-1я0 і телефонная связь, радио- і і і і і вещание, радионавигация і - 3 - ГДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ іСредние і 1000-100 і 3*10я5-1я0-3 і Радиотелеграфия и радиот-і іволны і і і елефонная связь, радиове-і і і і і щание, радионавигация і ГДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ іКороткие і 100-10 і 3-3*10 і Радиовещание; радиотелег-і іволны і і і рафия; радиотелефония и і і і і і радиолюбительская связь; і і і і і космическая радиосвязь...і ГДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ іУльтра- і і і і ікороткие і і і і іволны і і і і і (УКВ) і і і і іМетровые і 10-1 і 3*10-3*10я52я0 і Радиовещание, телевидениеі і і і і радиолокация, космическаяі і і і і радио связь и пр. і і і і і і іДецимет- і і і і іровые і 1-0.1 і 3*10я52я0-3*10я53я0 і Телевидение, радиолокацияі і і і і радиорелейная связь, і і і і і космическая радиосвязь, і і і і і сотовая телефонная связь і і і і і і іСантиме- і 0,1-0,01 і 3*10я53я0-3*10я54я0 і Радиолокация, радиорелей-і ітровые і і і ная связь, астрорадиона- і і і і і вигация, спутниковое TV і і і і і і імиллимет-і 0.01-0.001 і 3*10я54я0-3*10я55я0 і Радиолокация і іровые і і і і ГДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ іРадиовол-і і і і іны оптич-і і і і іеского і і і і ідиапазонаі Аї і і іИнфракра-і1*10я5-3я0-7.5*10я5-7я0і 3*10я55я0 -4*10я58я0 і Квантовая радиоэлектро- і існые і і і ника. і і і і і і - 4 - іВидимый і7.5*10я5-7я0-4*10я5-7я0і 4*10я58я0-7.5*10я58я0 і і ісвет і і і і і і і і і іУльтра- і і Аї і іфиолето- і4*10я5-7я0-20*10я5-10я0і7.5*10я58я0 -15*10я510я0і і івые і і і і АДДДДДДДДДБДДДДДДДДДДДДДДДБДДДДДДДДДДДДДДДДБДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЩ 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 находитсяя1 ионосферая0. Она состоит из очень разреженных воз- душных частиц, я1которые 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,я1 отражатья0 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. |
|