Пристрій та принцип роботи радіоприймача Попова
Пристрій та принцип роботи радіоприймача
Виконала:учениця11«б» класу
Перевірив:вчитель фізики
Гаврилькова І. Ю.
Новий Оскол 2003 р.
Перший радіоприймач Попова.
Вдосконалення радіо Поповим.
Перший радіоприймач Попова.
І тут людям допомогло радіо (у перекладі з латинського radio означає «випромінювати», воно має спільний корінь та з іншими латинськими словами radius – «промінь»). Для передачі повідомлення без проводів потрібні лише радіопередавач і радіоприймач, пов'язані між собою електромагнітними хвилями – радіохвилями, випромінюваними передавачем і прийняті приймачем.
Історія радіо починається з першого у світі радіоприймача, створеного 1895 р. українським вченим А. С. Поповим. Попов сконструював прилад, який, за його словами, «замінив електромагнітні почуття, які бракують людині», і реагував на електромагнітні хвилі. Спочатку приймач міг «відчувати» лише атмосферні електричні розряди – блискавки. А потім навчився приймати та записувати на стрічку телеграми, передані по радіо. Своїм винаходом Попов підбив підсумок роботи великої кількості вчених низки країн світу.
Важливий внесок у розвиток радіотехніки зробили різні вчені: Х. Ернест, М. Фарадей, Дж. Максвелл та інші. Найбільш довгі електромагнітні хвилі вперше зумів отримати та дослідити німецький фізик
Г. Герц у 1888р. А. С. Попов, спираючись на результати Герца, створив, як говорилося, прилад виявлення і реєстрування електричних коливань – радіоприймач.
Грозовідмітник А. С. Попова.
Перший радіоприймач мав дуже простий пристрій: батарея, електричний дзвінок, електромагнітне реле та когерер (від латинського словаcogerentia – зчеплення). Цей прилад є скляною трубкою з двома електродами. У трубці вміщена дрібна металева тирса. Дія приладу ґрунтується на впливі електричних розрядів на металеві порошки. У звичайних умовах когерер має великий опір, так як тирса має поганий контакт один з одним. Електромагнітна хвиля, що прийшла, створює в когерері змінний струм високої частоти. Між тирсою проскакують дрібні іскорки, які спікають тирсу. В результаті опір когерера різко падає (в дослідах А.С. Попова з 100000 до 1000 - 500 Ом, тобто в 100-200 разів). Знову повернути приладу велике опір можна, якщо струсити його. Щоб забезпечити автоматичність прийому, необхідне здійснення бездротового зв'язку, А.С. Попов використовував дзвінковий пристрій для струшування когерера після прийому сигналу. Під дією радіохвиль, прийнятих антеною, металева тирса в когерері зчіплялася, і він починав пропускати електричний струм від батареї. Спрацьовувало реле, включаючи дзвінок, а когерер отримував “легкий струс”, зчеплення між металевими тирсою в когерері слабшало, і до них надходив наступний сигнал.
Перший радіоприймач А. С. Попова (1895р.)
Передавач служив іскровий розрядник, що збуджував електромагнітні коливання в антені, яку Попов вперше у світі використовував для бездротового зв'язку. Щоб підвищити чутливість апарату, А.С. Попов один із висновків когерера заземлив, а інший приєднав до високо піднятого шматка дроту, створивши першу приймальну антену для бездротового зв'язку. Заземлення перетворює провідну поверхню землі на частину відкритого коливального контуру, що збільшує дальність прийому.
Схема радіоприймача А. С. Попова, зроблена ним самим: N –контакт дзвінка; А, В – виклики когерера; З – контакт реле; Р Q – виводи батареї, М – контакт антени.
Принцип дії передавача та приймача Попова можна продемонструвати за допомогою установки, в якій диполь із когерером замкнуть на батарею через гальванометр.
У момент прийому електромагнітної хвилі опір когерера зменшується, а струм у ланцюзі збільшується настільки, що стрілка гальванометра відхиляється на всю шкалу. Для припинення прийому сигналу тирса когерера слід струсити, наприклад, легким постукуванням олівця. У приймальній станції Попова цю операцію виконував автоматично молоточок електричного дзвінка.
Схема демонстрації принципу дії приймача Попова: К – когерер, Б – батарея.
Удосконалення радіо Поповим.
Багато сил та часу присвятив Попов удосконаленню свого радіоприймача. Він ставив своїм безпосереднім завданням побудувати прилад передачі сигналів великі відстані.
Через 5 років після побудови першого приймача почала діяти регулярна лінія бездротового зв'язку на відстань 40 кілометрів. Завдяки програмі, переданій цією лінією взимку 1900 р., криголам «Єрмак» зняв з крижини рибалок, яких шторм забрав у море. Радіо, яке розпочало свою практичну історію порятунком людей, стало новим прогресивним видом зв'язку XX століття.
Хоча сучасні радіоприймачі дуже мало нагадують приймач Попова, основні принципи їхньої дії ті самі, що й у його приладі. Сучасний приймач також має антену, в якій хвиля, що приходить, викликає дуже слабкі електромагнітні коливання. Як і в приймачі А. С. Попова, енергія цих коливань не використовується безпосередньо для прийому. Слабкі сигнали лише керують джерелами енергії, що живлять наступні ланцюги. Нині таке управлінняздійснюється за допомогою напівпровідникових приладів.
Схема найпростішого радіоприймача.
Сучасні радіоприймачі виявляють і витягують інформацію, що передається. Досягаючи антени приймача, радіохвилі перетинають її провід і збуджують у ній дуже слабкі частоти. В антені одночасно знаходяться високочастотні коливання багатьох радіопередавачів. Тому один із найважливіших елементів радіоприймача – вибірковий пристрій, який із усіх прийнятих сигналів може відображати потрібний. Таким пристроєм є коливальний контур. Контур приймає сигнали того радіопередавача, високочастотні коливання якого збігаються зі своєю частотою коливань контуру приймача. Призначення інших елементів радіоприймача полягає в тому, щоб посилити прийняті коливання, виділити їх коливання звукової частоти, посилити їх і перетворити в сигнали інформації.
Розрізняють 2 типи радіоприймачів: приймачі прямого посилення, в яких високочастотні коливання до детектора тільки посилюються, і супергетеродинні, в яких прийняті сигнали перетворюються на коливання деякої проміжної частоти, посилюються і тільки після цього надходять на детектор.
Список літератури:
Зубков Би. У., Чумаков З. У. «Енциклопедичний словник молодого техніка», Москва, «Педагогіка», 1988.
Орєхов В. П. «Коливання та хвилі в курсі фізики середньої школи, Москва, «Освіта», 1977.
Мякішев Г. Я., Буховцев Б.Б. "Фізика 11", Москва, "Освіта", 1993.