Волновое движение. Звук и его характеристики. Ультразвук. Переменное электромагнитное поле. Шкала электромагнитных волн, страница 18

Конечно же, это - лишь схема, поскольку реальные радиоприемник и передатчики устроены гораздо сложнее - они содержат блоки преобразующие звуковой (или видео) сигнал в электрический и наоборот, блоки усиления сигнала,  коррекции параметров и т.д.  И, тем не менее, в основе работы таких систем лежит все тот же другое возбуждения колебаний в колебательных контурах приемника и передатчика.

Меняя параметры контура, например, - электроемкость конденсатора, можно варьировать длину волны,  которую воспринимает устройство. Согласно формуле Томсона, период электромагнитных колебаний в контуре, содержащем катушку индуктивностью L и конденсатор емкостью С, составляет:

Т = 2 .

Поскольку электроемкость конденсатора зависит от площади S его обкладок,  от расстояния между обкладками  dи диэлектрической проницаемости  материала между ними (для плоского конденсатора С=), то меняя S или d , можно уменьшать или увеличивать емкость конденсатора и период колебаний в контуре, а  значит - и длину излучаемой электромагнитной волны. Используя различные длины волн, можно одновременно вести несколько передач, при этом передающие станции не будут мешать друг  другу. И все же,  для того, чтобы исключить случайное совпадение длин волн, на которых работают передатчики, введены специальные правила работы в эфире, согласно которым определенным типам передатчиков отведен свой диапазон длин волн. Так радиовещание осуществляется в области длинных, средних, коротких и ультракоротких длин волн (10 - 10, 10 - 10, 10- 10 и 10 - 1 м соответственно), а вот, например, связь  диспетчера на станции с машинистом состава осуществляется в дециметровом диапазоне, не мешая тем самым работе наших домашних радиоприемников.

До сих пор мы говорили о колебательных контурах, которые специально используют для радиосвязи. Однако, источником электромагнитных волн являются проводники, по которым течет переменный электрический ток, и электрические цепи постоянного тока в момент включения и выключения источника эдс, просто электрические разряды в воздухе: молния, дуга электросварки и т.д. Возникающие в таких случаях электромагнитные волны воспринимаются как помехи, значительно ухудшающие качество приема основного сигнала, мешающие радиосвязи.

На железной дороге свой вклад в создание помех вносят резкие изменения электрического тока и напряжения в тяговой сети, возникающие при подключении и  отключении новых потребителей, искровые разряды, проскакивающие между контактным проводом и токосъемником электровоза.

         Учитывая это, меры по снижению радиопомех предусматриваются ещё на стадии проектирования контактной сети и электроподвижного состава: конструкторы стремятся обеспечить безыскровой токосъем, на устройствах радиосвязи устанавливают специальные фильтры, глушители и т.д.

ЧО Переменное электромагнитное поле Электромагнитные волны. Использование волн для связи.

Электромагнитные волны

1 Электромагнитное поле. Из IX класса мы знаем, что при всяком изменении магнитного поля возникает переменное электрическое поле, а при всяком изменении электрического поля возникает переменное магнитное поле. Поэтому переменные электрические и магнитные поля существуют только одновременно и образуют единое электромагнитное поле, которое, как доказал Д. К. Максвелл, распространяется в вакууме со скоростью, равной приблизительно 300 000 км/с.

2 Перенос энергии электромагнитным полем. Присоединим к зажимам генератора переменного тока высокой частоты длинную линию, в конце которой включим электрическую лампу. От генератора вдоль линии будут распространяться колебания - переменное электрическое и переменное магнитное поле.

Электромагнитная волна, движущаяся вдоль проводов, переносит энергию от генератора к нагрузке (лампе). Направление переноса энергии определяется вектором скорости волны.