|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
SEJARAH TEKNOLOGI, TEKNOLOGI, OBJEK DI SEKITAR KITA
Radiotelegraf. Sejarah ciptaan dan pengeluaran
Buku Panduan / Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita Radiotelegraf ialah satu cara untuk menghantar (menerima) maklumat teks melalui radio. Huruf abjad diwakili oleh gabungan titik dan sempang (kod Morse). Pada masa ini, teknologi ini digunakan kebanyakannya oleh peminat amatur, serta dalam isyarat pelbagai suar radio dan, kurang kerap, dalam komunikasi rasmi.
Radiotelegraf tanpa wayar berhak dianggap sebagai ciptaan terhebat pada akhir abad ke-XNUMX, yang membuka era baharu dalam sejarah kemajuan manusia. Sama seperti telegraf elektrik lama meletakkan asas untuk kejuruteraan elektrik, penciptaan radiotelegraf berfungsi sebagai titik permulaan untuk pembangunan kejuruteraan radio, dan kemudian elektronik, kejayaan besar yang kini kita lihat di mana-mana. Dalam sejarah kedua-dua ciptaan ini, satu lagi persamaan menarik boleh diperhatikan: pencipta telegraf, Semering dan Schilling, adalah pencipta pertama yang cuba menggunakan keajaiban arus elektrik yang ditemui baru-baru ini untuk faedah manusia, dan operasi radiotelegraf Popov dan Marconi adalah berdasarkan fenomena sinaran elektromagnet yang baru ditemui. Baik dahulu dan sekarang, teknologi komunikasi adalah yang pertama menuntut dan menggunakan pencapaian sains terkini. Dalam telegraf elektrik, pembawa isyarat adalah arus elektrik. Dalam radiotelegraf, pembawa ini adalah gelombang elektromagnet, yang merambat di angkasa dengan kelajuan yang sangat besar dan tidak memerlukan sebarang wayar. Penemuan arus elektrik dan penemuan gelombang elektromagnet dipisahkan antara satu sama lain dengan tepat seratus tahun, dan dari contoh mereka seseorang dapat melihat kejayaan dramatik yang dicapai fizik pada abad ini. Sekiranya arus elektrik, seperti yang kita ingat, ditemui oleh Galvani sepenuhnya secara tidak sengaja, maka gelombang elektromagnet mula-mula menampakkan diri mereka sebagai hasil percubaan yang benar-benar bertujuan oleh Hertz, yang mengetahui dengan baik apa dan bagaimana dia harus mencari, kerana walaupun dua puluh tahun sebelum penemuannya yang luar biasa kewujudan gelombang gelombang elektromagnet telah diramalkan dengan ketepatan matematik oleh ahli fizik Inggeris yang hebat Maxwell. Untuk memahami prinsip pengendalian radiotelegraf, mari kita ingat apa itu medan elektrik dan apa itu medan magnet. Mari ambil bola plastik dan gosokkannya dengan kain bulu - bola itu kemudiannya akan memperoleh keupayaan untuk menarik kepingan kecil kertas dan sampah. Ia, seperti yang biasa mereka katakan, akan menjadi elektrik, iaitu, ia akan menerima cas elektrik tertentu pada permukaannya. Dalam salah satu bab sebelumnya telah dilaporkan bahawa caj ini boleh menjadi negatif dan positif, dan dua bola yang sama bercas akan menolak satu sama lain dengan daya tertentu, dan dua bola dengan caj bertentangan akan menarik. Kenapa ini terjadi? Pada satu masa, Faraday mencadangkan bahawa setiap bola mencipta beberapa jenis gangguan yang tidak kelihatan di sekelilingnya, yang dipanggilnya medan elektrik. Medan satu bola bercas bertindak pada bola lain, dan sebaliknya. Pada masa ini, hipotesis Faraday diterima oleh sains, walaupun tidak ada yang diketahui tentang sifat bidang ini, apakah itu. Sebagai tambahan kepada fakta bahawa medan elektrik wujud, hanya dua sifatnya yang tidak diragui yang jelas: ia merambat di angkasa di sekeliling mana-mana badan bercas dengan kelajuan yang besar, walaupun terhad, 300000 km/s dan menjejaskan mana-mana badan bercas elektrik lain yang mendapati sendiri dalam bidang ini, menarik atau menolaknya dengan daya tertentu. Arus elektrik boleh dianggap sebagai sejenis pengaruh tersebut. Seperti yang telah disebutkan, sebarang arus elektrik mewakili pergerakan terarah zarah bercas. Sebagai contoh, dalam logam, ini adalah pergerakan elektron, dan dalam elektrolit, ini adalah pergerakan ion. Apakah yang membuatkan zarah-zarah ini bergerak dan tertib dalam satu arah? Jawapannya diketahui: daya ini adalah medan elektrik. Apabila litar ditutup dalam konduktor sepanjang keseluruhan panjangnya dari satu kutub punca kuasa ke yang lain, medan elektrik timbul yang bertindak pada zarah bercas, menyebabkan ia bergerak dengan cara tertentu (contohnya, dalam elektrolit, secara positif ion bercas tertarik ke katod, dan ion bercas negatif ke anod) . Kebanyakan apa yang telah dikatakan tentang medan elektrik boleh digunakan pada medan magnet. Setiap orang telah berurusan dengan magnet logam kekal dan tahu tentang sifat mereka untuk menarik dan menolak antara satu sama lain, bergantung pada kutub mana - sama atau bertentangan - ia diarahkan antara satu sama lain. Interaksi magnet dijelaskan oleh fakta bahawa medan magnet timbul di sekeliling mana-mana daripada mereka, dan medan satu magnet bertindak pada magnet lain, dan sebaliknya. Telah diperhatikan bahawa medan magnet timbul di angkasa di sekeliling setiap cas yang bergerak dan sebarang arus elektrik (yang - kita ulangi sekali lagi - adalah aliran terarah zarah bercas) menjana medan magnet di sekelilingnya. Fenomena yang bertentangan juga dibincangkan - fenomena aruhan elektromagnet, apabila medan magnet yang berubah-ubah mendorong arus elektrik dalam konduktor. Tetapi mengapa arus ini timbul dan hanya berlaku apabila medan magnet berubah? Mari kita cuba memikirkan perkara ini. Mari kita ambil pengubah yang telah dibincangkan di atas, yang terdiri daripada dua gegelung yang diletakkan pada satu teras. Dengan menyambungkan belitan utama pengubah ke rangkaian, kami memperoleh arus dalam belitan sekunder. Ini bermakna bahawa elektron dalam belitan sekunder mula bergerak mengikut arah, iaitu, beberapa daya mula bertindak ke atasnya. Apakah sifat kuasa ini? Untuk masa yang lama, saintis dan jurutera elektrik bingung dengan soalan ini. Sudah menggunakan transformer, mereka tidak dapat memahami sepenuhnya proses yang berlaku di dalamnya. Ia hanya jelas bahawa fenomena ini tidak dapat dijelaskan semata-mata oleh pengaruh medan magnet. Hipotesis menarik yang menjelaskan perkara ini dan banyak lagi fenomena elektrik telah dikemukakan pada tahun 1864 oleh ahli fizik Inggeris terkenal Maxwell. Untuk memahaminya, kami ambil perhatian bahawa proses yang berlaku dalam penggulungan sekunder pengubah adalah sangat serupa dengan yang diperhatikan dalam mana-mana konduktor litar elektrik tertutup - kedua-dua elektron di sana sini datang ke dalam gerakan terarah. Tetapi dalam konduktor litar ini berlaku di bawah pengaruh medan elektrik. Mungkin medan elektrik juga timbul dalam belitan sekunder pengubah? Tetapi dari mana ia datang? Dalam litar tertutup, medan elektrik muncul kerana kemasukan sumber arus (bateri atau penjana) di dalamnya. Tetapi dalam litar sekunder pengubah, seperti yang diketahui, tidak ada sumber arus luaran. Maxwell mencadangkan bahawa medan elektrik timbul di sini di bawah pengaruh medan magnet yang berubah-ubah. Dia pergi lebih jauh dan mula berhujah bahawa kedua-dua medan ini berkait rapat antara satu sama lain, bahawa mana-mana medan magnet yang berubah menghasilkan satu elektrik, dan mana-mana medan elektrik yang berubah menghasilkan satu magnet, dan bahawa mereka secara amnya tidak boleh wujud tanpa satu sama lain, mewakili, seolah-olah, medan elektromagnet tunggal. Teori Maxwell boleh dijelaskan dengan contoh mudah berikut. Mari kita bayangkan bahawa bola bercas digantung pada spring. Jika kita menariknya ke bawah dan kemudian melepaskannya, bola akan mula berayun di sekitar beberapa titik keseimbangan. Mari kita anggap bahawa ayunan ini berlaku dengan frekuensi yang sangat tinggi (iaitu, bola berjaya naik dan turun beberapa ratus atau bahkan beribu kali dalam satu saat). Sekarang kita akan mengukur magnitud kekuatan medan elektrik pada satu ketika berhampiran bola. Jelas sekali, ia bukan nilai tetap: apabila bola menghampiri, ketegangan akan meningkat, apabila ia bergerak, ia akan berkurangan. Tempoh perubahan ini jelas akan sama dengan tempoh ayunan bola. Dalam erti kata lain, medan elektrik berselang-seli timbul pada ketika ini. Berikutan hipotesis Maxwell, kita mesti menganggap bahawa medan elektrik yang berubah-ubah ini akan menjana di sekelilingnya medan magnet yang berubah dengan periodicity yang sama, dan yang terakhir akan menyebabkan kemunculan medan elektrik berselang-seli pada jarak yang lebih jauh dari cas, dan seterusnya. Oleh itu, sistem perubahan medan elektrik dan magnet secara berkala akan timbul di ruang yang mengelilingi bola. Gelombang elektromagnet yang dipanggil terbentuk, bergerak ke semua arah dari cas berayun pada kelajuan 300000 km/s. Dengan setiap ayunan baru bola, gelombang elektromagnet lain dipancarkan ke angkasa. Terdapat banyak ayunan seperti terdapat gelombang. Tetapi tidak kira berapa banyak gelombang yang dipancarkan setiap unit masa, kelajuan perambatannya adalah tetap. Jika kita mengandaikan bahawa bola membuat satu ayunan sesaat, maka pada masa ini bahagian "kepala" gelombang akan berada pada jarak 300000 km dari sumber sinaran. Jika frekuensinya ialah 1000000 getaran sesaat, maka semua gelombang ini akan memenuhi ruang dalam 1 saat, mengira 300000 km dalam garis lurus dari sumber sinaran. Setiap gelombang individu akan mempunyai laluan 300 m. Oleh itu, panjang setiap gelombang adalah berkaitan secara langsung dengan frekuensi ayunan sistem yang menjananya. Perhatikan bahawa gelombang ini, seolah-olah, dengan sendirinya mempunyai semua syarat untuk penyebarannya. Walaupun setiap medium tumpat melemahkan kekuatannya ke satu darjah atau yang lain, gelombang elektromagnet boleh, pada dasarnya, merambat di udara dan air, melalui kayu, kaca, dan daging manusia. Walau bagaimanapun, persekitaran terbaik untuknya ialah vakum. Sekarang mari kita lihat apa yang berlaku jika terdapat konduktor dalam laluan perambatan gelombang elektromagnet. Jelas sekali, medan elektrik gelombang akan mempengaruhi elektron konduktor, yang akibatnya akan menjadi gerakan terarah, iaitu, arus elektrik berselang-seli akan timbul dalam konduktor, mempunyai tempoh ayunan yang sama dan frekuensi yang sama dengan medan elektrik yang menjananya. Oleh itu, penjelasan boleh diberikan untuk fenomena aruhan elektromagnet yang ditemui oleh Faraday. Jelas bahawa contoh kita agak ideal. Dalam keadaan sebenar, medan elektromagnet yang dipancarkan oleh bola bercas yang berayun akan menjadi sangat lemah, dan keamatannya pada jarak yang jauh boleh dikatakan sifar. Arus teraruh dalam konduktor sekunder akan sangat kecil sehingga tiada instrumen akan mendaftarkannya. Atas sebab ini, semasa hayat Maxwell, teorinya tidak menerima pengesahan eksperimen. Ramai saintis berkongsi pandangannya dan sedang mencari cara untuk membantu mengesan gelombang elektromagnet. Eksperimen ke arah ini menjadi titik permulaan untuk pembangunan kejuruteraan radio. Hanya pada tahun 1886 ahli fizik Jerman Hertz menjalankan eksperimen yang mengesahkan teori Maxwell. Untuk merangsang gelombang elektromagnet, Hertz menggunakan peranti yang dipanggil penggetar, dan untuk mengesannya, dia menggunakan peranti lain, resonator.
Penggetar Hertz terdiri daripada dua batang yang sama panjang, yang disambungkan ke terminal penggulungan sekunder gegelung aruhan. Bebola logam kecil dilekatkan pada hujung rod yang menghadap satu sama lain. Apabila arus aruhan melalui belitan sekunder gegelung, percikan api melompat di antara bola, dan gelombang elektromagnet dipancarkan ke ruang sekeliling. Resonator Hertz terdiri daripada wayar yang dibengkokkan ke dalam cincin, di kedua-dua hujungnya bola logam juga dipasang. Di bawah pengaruh medan magnet berselang-seli gelombang elektromagnet, arus elektrik berselang-seli diaruhkan dalam resonator, mengakibatkan pelepasan antara bola. Oleh itu, semasa nyahcas dalam penggetar, percikan diperhatikan untuk melompat di antara bola resonator. Fenomena ini hanya boleh dijelaskan berdasarkan teori Maxwell, jadi terima kasih kepada eksperimen Hertz kewujudan gelombang elektromagnet terbukti dengan jelas. Hertz ialah orang pertama yang mengawal gelombang elektromagnet secara sedar, tetapi dia tidak pernah merancang untuk mencipta peranti yang membenarkan komunikasi radio tanpa wayar. Walau bagaimanapun, eksperimen Hertz, yang diterangkan pada tahun 1888, menarik minat ahli fizik di seluruh dunia. Ramai saintis mula mencari cara untuk memperbaiki pemancar dan penerima gelombang elektromagnet. Resonator Hertz ialah peranti dengan kepekaan yang sangat rendah dan oleh itu boleh menangkap gelombang elektromagnet yang dipancarkan oleh penggetar hanya di dalam bilik. Pertama, Hertz berjaya menghantar pada jarak 5, dan kemudian 18 m. Pada tahun 1891, ahli fizik Perancis Edouard Branly mendapati bahawa pemfailan logam yang diletakkan di dalam tiub kaca tidak selalu menunjukkan rintangan yang sama apabila arus elektrik melaluinya. Apabila gelombang elektromagnet muncul berhampiran tiub, sebagai contoh, dari percikan yang diperoleh melalui gegelung Ruhmkorff, rintangan habuk papan cepat jatuh dan dipulihkan hanya selepas menggoncangnya dengan ringan. Branly menegaskan bahawa sifat ini boleh digunakan untuk mengesan gelombang elektromagnet.
Pada tahun 1894, ahli fizik Inggeris Lodge pertama kali menggunakan tiub Branly, yang dipanggilnya sebagai "penghubung" (dari bahasa Latin coheare - untuk mematuhi, untuk mengaitkan) untuk merekodkan laluan gelombang elektromagnet. Ini memungkinkan untuk meningkatkan julat penerimaan kepada beberapa puluh meter. Untuk memulihkan sensitiviti koheren selepas laluan gelombang elektromagnet, Lodge memasang mekanisme jam yang beroperasi secara berterusan yang sentiasa menggegarkannya. Malah, Lodge hanya mempunyai satu langkah lagi untuk mencipta penerima radio, tetapi dia tidak mengambil langkah ini. Buat pertama kalinya, idea kemungkinan menggunakan gelombang elektromagnet untuk keperluan komunikasi dibentangkan oleh jurutera Rusia Popov. Beliau menegaskan bahawa isyarat yang dihantar boleh diberi tempoh tertentu (contohnya, beberapa isyarat boleh dibuat lebih lama, yang lain lebih pendek) dan penghantaran boleh dihantar secara wayarles menggunakan kod Morse. Walau bagaimanapun, peranti ini hanya masuk akal jika mungkin untuk mencapai transmisi radio yang stabil pada jarak jauh. Selepas mempelajari tiub Branly dan Lodge, Popov mula membangunkan koherer yang lebih sensitif. Dia akhirnya berjaya mencipta koherer yang sangat sensitif dengan elektrod platinum yang diisi dengan pemfailan besi.
Masalah seterusnya adalah untuk memperbaiki proses menggoncang habuk papan selepas ia melekat bersama, disebabkan oleh laluan gelombang elektromagnet. Mekanisme jam yang digunakan oleh Lodge untuk memulihkan sensitiviti koheren tidak memastikan operasi litar yang boleh dipercayai: gegaran sedemikian tidak menentu dan boleh menyebabkan isyarat terlepas. Popov sedang mencari kaedah automatik yang membolehkan sensitiviti koheren dipulihkan hanya selepas isyarat diterima. Selepas melakukan banyak eksperimen, Popov mencipta kaedah menggoncang koheren secara berkala menggunakan tukul loceng elektrik dan menggunakan geganti elektrik untuk menghidupkan litar loceng ini. Litar yang dibangunkan oleh Popov mempunyai kepekaan yang besar, dan pada tahun 1894 dia dapat menggunakannya untuk menerima isyarat pada jarak beberapa puluh meter. Semasa eksperimen ini, Popov menarik perhatian kepada fakta bahawa julat penerima meningkat dengan ketara jika wayar menegak disambungkan kepada penyambung. Beginilah cara antena penerima dicipta, menggunakan Popov yang membuat penambahbaikan ketara pada keadaan operasi penerima. Menjelang tahun 1895, beliau mencipta peranti yang merupakan penerima radio pertama dalam sejarah. Penerima radio ini direka bentuk seperti berikut. Tiub sensitif dengan pemfailan logam (penyambung) telah ditetapkan dalam kedudukan mendatar; sekeping wayar disambungkan ke satu terminal tiub, yang mewakili antena penerima, dan wayar yang dibumikan disambungkan ke hujung yang satu lagi. Litar elektrik bateri ditutup melalui penyambung dan geganti elektromagnet: disebabkan oleh rintangan tinggi habuk papan dalam tiub (sehingga 100000 Ohms), arus dalam litar bateri tidak mencukupi untuk menarik angker geganti. Tetapi sebaik sahaja tiub terdedah kepada gelombang elektromagnet, habuk papan melekat bersama dan rintangan tiub menurun dengan ketara. Arus dalam litar meningkat, dan angker geganti tertarik. Dalam kes ini, litar kedua ditutup, dan arus diarahkan melalui belitan geganti loceng, akibatnya loceng mula beroperasi. Tukul itu memukul loceng, yang membuka litar. Tukul kembali ke kedudukan asalnya di bawah tindakan spring dan memukul tiub, menggoncang habuk papan. Oleh itu, tiub itu sekali lagi dibuat sensitif kepada gelombang elektromagnet.
Pada 7 Mei 1895, Popov menunjukkan operasi penerima radionya semasa laporan pada mesyuarat Persatuan Fiziko-Kimia Rusia. Sumber ayunan elektromagnet dalam eksperimennya ialah penggetar pemancar Hertz; hanya dalam pemancar Popov jurang percikan dihidupkan antara antena dan tanah. Pada Januari 1896, sebuah artikel oleh Popov yang menerangkan penggantinya telah diterbitkan dalam jurnal masyarakat ini. Kemudian Popov memasang alat telegraf Morse pada litarnya dan memasukkan rakaman ke pita itu. Hasilnya ialah radiotelegraf pertama di dunia - pemancar dan penerima yang merekodkan isyarat dalam kod Morse.
Mari kita lihat lebih dekat pada perantinya. Kekunci telegraf Morse disambungkan antara bateri dan belitan utama gegelung Ruhmkorff. Apabila suis ini ditutup, arus terus dari bateri mengalir melalui selekoh belitan. Pemutus menutup dan membuka litar dengan frekuensi tinggi, akibatnya (lihat bab "Pengubah") arus terus ditukar menjadi arus ulang alik. Terima kasih kepada aruhan elektromagnet, arus ulang-alik voltan tinggi telah diaruhkan dalam penggulungan sekunder gegelung Ruhmkorff. Penggulungan ini dipendekkan ke celah percikan. Oleh itu, setiap penutupan kunci telegraf menghasilkan aliran bunga api dalam celah percikan. Litar pintas atau lebih panjang menghasilkan aliran bunga api pendek dan panjang yang sepadan dengan titik dan sengkang kod Morse. Satu tiang celah percikan dibumikan, dan satu lagi disambungkan ke antena, yang memancarkan gelombang elektromagnet yang dihasilkan oleh celah percikan ke ruang sekeliling. Sebahagian daripada gelombang ini memasuki antena penerima dan menyebabkan arus ulang-alik yang lemah di dalamnya. Selain itu, tempoh setiap nadi arus yang diterima betul-betul sepadan dengan tempoh isyarat jurang percikan. Struktur penerima hampir sama seperti dalam model sebelumnya: penyambung disambungkan ke bateri dan elektromagnet, penyampainya, menggunakan bateri tempatan, mengaktifkan radas penulisan Morse, disambungkan ke litar dan bukannya loceng. Selagi penyambung tidak terdedah kepada gelombang elektromagnet, rintangannya adalah sangat tinggi sehingga tiada arus mengalir dalam litar penyambung. Apabila koherer dipengaruhi oleh gelombang elektromagnet, rintangannya menurun dengan banyak, dan kekuatan arus dalam litar meningkat dengan begitu banyak sehingga elektromagnet menarik angkernya, termasuk litar radas telegraf. Tarikan ini tidak berhenti semasa gelombang elektromagnet bertindak ke atas koheren. Serentak dengan penutupan litar, tukul telah diaktifkan, yang mengenai koheren. Rintangan yang terakhir meningkat. Walau bagaimanapun, jika ombak terus bertindak, maka rintangan serta-merta menurun semula dan keadaan rintangan rendah berterusan walaupun mengalami kejutan. Selama ini alat telegraf melukis garisan pada pita itu. Dan hanya apabila pengaruh gelombang elektromagnet berhenti, kesan gegaran muncul, dan rintangan meningkat kepada nilai sebelumnya - peranti dimatikan sehingga gelombang baru muncul. Oleh itu, titik dan sengkang dilukis pada pita telegraf, sepadan dengan isyarat penghantaran yang dihantar. Pada 24 Mac 1896, Popov menunjukkan peralatannya pada mesyuarat Persatuan Fisikokimia Rusia dan menghantar isyarat pada jarak 250 m. Radiogram pertama di dunia terdiri daripada dua perkataan "Heinrich Hertz". Pada masa yang sama dengan Popov, muda Itali Guglielmo Marconi mencipta pemasangan radiotelegraf sendiri. Sejak zaman kanak-kanak, dia sangat berminat dengan elektrik, dan kemudian berminat dengan idea telegraf tanpa wayar. Pada tahun 1896, dia memasang pemancar dan penerima, reka bentuk yang sangat serupa dengan yang dicipta oleh Popov. Pada tahun yang sama, Marconi membawa ciptaannya ke England. Ibunya adalah orang Inggeris, dan terima kasih kepada hubungannya dia diterima dengan baik di Kepulauan British. Pada tahun 1896, Marconi menerima paten Inggeris untuk radiotelegrafnya (ini adalah paten pertama yang diambil untuk telegrafi tanpa wayar; oleh itu, dari sudut pandangan formal, Marconi agak tepat dianggap sebagai pencipta radio, kerana dia adalah orang pertama yang mematenkan radionya. ciptaan). Pada Jun 1897, sebuah syarikat saham bersama telah dianjurkan untuk menggunakan ciptaan Marconi. Pada usia 23 tahun, dia menunjukkan kepintaran dan usaha yang menakjubkan. Dari langkah pertama, perusahaannya menerima asas kewangan yang kukuh. Pada setiap peluang, Marconi cuba menunjukkan faedah cara komunikasi tanpa wayar baharu. Jadi, pada bulan Jun 1898, perlumbaan pelayaran tradisional akan berlangsung di kawasan Dublin. Perlumbaan ini sentiasa menarik perhatian semua orang. Marconi pergi ke Dublin dan bersetuju dengan salah satu akhbar utama Ireland bahawa dia akan menghantar kepadanya melalui radio dari sebuah kapal yang terletak di kawasan perlumbaan semua maklumat yang mungkin menarik minat orang ramai untuk dimasukkan ke dalam edisi khas akhbar itu. Pengalaman itu berjaya sepenuhnya. Selama beberapa jam, Marconi menyiarkan program yang diterima oleh editor. Maklumat yang diperoleh dengan cara ini mendahului semua maklumat lain, dan akhbar itu meningkatkan peredarannya dengan ketara. Bagi Marconi, ini juga merupakan satu kejayaan besar: dalam masa yang singkat, modal saham syarikatnya meningkat dua kali ganda, mencecah 200 ribu pound sterling. Ini memberinya peluang untuk memperbaiki radiotelegrafnya dengan cepat. Beberapa tahun kemudian dia sudah jauh mendahului Popov dalam perkembangannya. Salah satu elemen utama penerima radio pertama ialah koheren. Oleh itu, adalah wajar bahawa usaha utama pencipta yang berusaha untuk meningkatkan sensitiviti peranti penerima ditujukan tepat pada peningkatannya. Marconi adalah orang pertama yang menarik perhatian kepada sifat penting koheren, iaitu, pergantungan tindakannya pada magnitud voltan ayunan frekuensi tinggi yang digunakan padanya. Untuk mengumpul sepenuh mungkin tenaga medan magnet yang dicipta oleh arus kecil teraruh dalam antena, adalah perlu untuk menguatkannya. Marconi menemui cara yang mudah dan bijak untuk menyelesaikan masalah ini. Pada tahun 1898, dia memasukkan dalam penerima radionya jigger (yang bermaksud "penyusun") - pengubah frekuensi tinggi, penggulungan utama yang disambungkan ke litar yang sama dengan antena, dan penggulungan sekunder disambungkan ke penghubung. Pada tahun yang sama, Marconi mengeluarkan paten untuk litar ini.
Konduktor a dan b di sini mewakili litar antena di mana belitan utama jigger c disambungkan. Hasil daripada transformasi, voltan arus antena lemah dalam litar sekunder meningkat dengan ketara. Dari jigger d isyarat pergi ke coherer j, yang mana bateri b' dan relay K disambungkan, yang menghidupkan radas telegraf, seperti yang berlaku dalam skema sebelumnya. Inovasi mudah ini memungkinkan untuk meningkatkan sensitiviti stesen penerima radio pertama beberapa kali. Julat penghantaran serta-merta meningkat daripada 30 hingga 85 batu. Pada tahun yang sama, Marconi menjalankan penghantaran merentasi Selat Inggeris. Satu lagi langkah yang sangat penting ke arah meningkatkan sensitiviti penerima dibuat pada tahun 1899 oleh pembantu terdekat Popov, Rybkin. Dalam salah satu eksperimen yang dijalankannya, ternyata disebabkan jarak yang jauh, instrumen tersebut tidak berfungsi. Tidak pasti kebolehservisannya yang lengkap, Rybkin cuba menyambungkan penerima telefon biasa ke litar koheren dan bukannya geganti dan radas telegraf dan mengetahui bahawa setiap pelepasan di stesen menyebabkan bunyi berderak samar dalam telefon, supaya sebarang penghantaran boleh mudah diterima oleh telinga. Perkara yang paling menarik di sini ialah penyambung tidak memerlukan gegaran apabila dihidupkan dengan cara ini. Fenomena ini, tidak sepenuhnya jelas pada masa itu, dijelaskan hanya beberapa tahun kemudian. Hakikatnya ialah jika biasanya koheren berfungsi sebagai rintangan berubah-ubah, yang, akibat pensinteran butiran logam, berubah hampir dari infiniti kepada nilai yang agak kecil, maka dalam skema ini ia beroperasi pada asas yang sama sekali berbeza dan tidak lebih daripada itu. daripada pengesan dalam erti kata moden perkataan ini, iaitu, peranti yang menghantar arus hanya dalam satu arah, mempunyai kekonduksian sehala dan menukar (dibetulkan) arus ulang-alik kepada arus terus berdenyut. Arus antena yang tidak ketara yang diperbetulkan oleh pengesan tidak mencukupi untuk mengaktifkan geganti telegraf, tetapi ia dapat bertindak pada peranti yang sangat sensitif - membran telefon bimbit telefon, menghasilkan gelombang bunyi yang lemah dengan cara yang sama seperti dalam telefon biasa. Apabila anda meletakkan telefon ke telinga anda, anda boleh mendengar bunyi berderak panjang dan pendek sepadan dengan titik dan sengkang kod Morse. Dengan peralihan kepada telefon, peranti penerima menjadi lebih mudah. Mekanisme untuk merakam tanda telegraf telah hilang, bateri lebih kecil, dan keperluan untuk sentiasa menggoncang serbuk logam tidak lagi diperlukan. Jika dalam penerima sebelumnya, yang berfungsi untuk radas rakaman, gangguan daripada pelepasan kilat sering membawa kepada operasi geganti yang palsu dan memutarbelitkan rakaman, maka mendengar melalui telinga dengan kemahiran yang diketahui oleh operator telegraf memberikan lebih banyak peluang untuk menyerlahkan telegraf berselang-seli dengan betul tanda-tanda terhadap latar belakang gemersik gangguan yang huru-hara. Tetapi kelebihan paling ketara bagi penerima baharu ialah sensitivitinya yang lebih besar. Langkah seterusnya dalam meningkatkan penerima radio dikaitkan dengan meningkatkan selektiviti mereka, kerana percubaan pertama untuk beralih daripada eksperimen kepada penggunaan praktikal gelombang elektromagnet untuk menghantar isyarat pada jarak yang jelas menunjukkan bahawa perkembangan selanjutnya jenis komunikasi baru ini dan penggunaan meluas hanya boleh dilakukan sekiranya kaedah berkesan didapati membenarkan beberapa stesen pemancar beroperasi secara serentak di udara. Untuk kes komunikasi berwayar, masalah ini telah diselesaikan dengan sangat mudah. Ia cukup untuk menyambungkan setiap peranti penerima yang terletak pada mana-mana titik dengan wayar individunya ke pemasangan pemancar yang sepadan. Tetapi apakah yang perlu dilakukan dalam kes penghantaran tanpa wayar? Eksperimen stesen pertama Popov dan Marconi segera mendedahkan semua ketidaksempurnaan dalam hal ini peralatan yang digunakan pada masa itu. Penerimaan isyarat di kawasan liputan dua stesen operasi serentak adalah mustahil sepenuhnya kerana gangguan bersama. Penyelesaian ditemui dalam penghantaran isyarat radiotelegraf dalam gelombang pelbagai panjang menggunakan fenomena resonans untuk mengasingkannya dalam peranti penerima.
Untuk memahami intipati kaedah ini, mari kita lihat dengan lebih dekat sifat-sifat gegelung induktif dan kapasitor. Mari kita bayangkan gegelung dengan sejumlah besar lilitan yang melaluinya arus ulang alik. Arus elektrik yang berubah-ubah, seperti yang dinyatakan sebelum ini, menghasilkan medan magnet yang berubah-ubah di ruang sekeliling, yang seterusnya mewujudkan medan elektrik yang berubah-ubah. Medan elektrik ini mendorong arus elektrik dalam lilitan gegelung, diarahkan ke arah yang utama - fenomena yang dipanggil aruhan diri berlaku. Secara luaran, kesan ini menunjukkan dirinya, khususnya, dalam fakta bahawa apabila litar ditutup, arus dalam mana-mana gegelung tidak mencapai nilai maksimumnya dengan serta-merta, tetapi dengan sedikit kelewatan dibandingkan, sebagai contoh, dengan konduktor lurus konvensional. Apabila rangkaian dibuka, medan elektrik yang berubah-ubah mendorong arus dalam gegelung yang bertepatan dengan arah yang utama, dan oleh itu arus dalam gegelung kekal untuk beberapa lama selepas kuasa dimatikan. Sifat gegelung ini untuk melambatkan dan, seolah-olah, mengekalkan arus untuk beberapa waktu tanpa sebarang pengaruh luaran, dicirikan oleh nilai khas yang dipanggil kearuhan. Setiap gegelung mempunyai induktansi sendiri, nilainya bergantung pada saiz konduktor dan bentuknya, tetapi tidak bergantung pada arus yang mengalir. Bagi kapasitor, ia biasanya terdiri daripada dua plat yang terletak sangat dekat antara satu sama lain, tetapi dipisahkan oleh dielektrik, iaitu bahan yang tidak membenarkan arus elektrik melaluinya. Plat kapasitor dipanggil platnya. Jika anda menyambungkan plat kapasitor ke kutub sumber arus terus (contohnya, ke bateri elektrik), maka cas elektrik akan terkumpul padanya, yang akan kekal selepas bateri diputuskan. Keupayaan kapasitor untuk mengumpul cas ditentukan oleh kapasiti elektriknya. Setiap kapasitor mempunyai kapasiti elektrik sendiri, dan nilainya bergantung pada luas plat, pada jarak antara mereka dan pada sifat dielektrik yang memisahkannya. Jika plat kapasitor disambungkan dengan sekeping wayar, maka nyahcasnya yang cepat akan berlaku - elektron dari plat di mana ia berlebihan akan mengalir ke yang lain di mana tidak mencukupi, selepas itu cas pada setiap plat akan sama dengan sifar. Nah, bagaimana jika kapasitor tidak dilepaskan ke arah dirinya sendiri, tetapi melalui gegelung aruhan? Dalam kes ini, fenomena yang sangat menarik diperhatikan. Mari kita bayangkan kapasitor bercas dengan gegelung yang disambungkan ke platnya. Jelas sekali, kapasitor akan mula dilepaskan, dan arus elektrik akan muncul dalam litar, tetapi kekuatannya tidak akan segera mencapai nilai maksimumnya, tetapi akan meningkat secara beransur-ansur disebabkan oleh fenomena induksi diri dalam gegelung. Pada masa ini apabila kapasitor dilepaskan sepenuhnya, arus dalam gegelung mencapai nilai maksimumnya. Apa yang akan berlaku? Walaupun fakta bahawa kedua-dua plat kapasitor akan mempunyai cas sifar, aliran arus melalui gegelung akan berterusan, kerana disebabkan oleh aruhan diri yang sama, arus dalam gegelung tidak boleh berhenti serta-merta. Gegelung akan kelihatan bertukar menjadi sumber arus untuk beberapa saat dan akan mengecas kapasitor dengan cara yang sama seperti bateri elektrik. Cuma sekarang caj plat bertukar tempat - caj yang sebelum ini bercas negatif menjadi positif, dan sebaliknya. Akibatnya, apabila arus dalam gegelung adalah sifar, kapasitor akan dicas semula. Walau bagaimanapun, pada masa yang sama ia akan mula menyahcas semula melalui gegelung, dan keseluruhan proses akan diulang ke arah yang bertentangan. Jika tiada kehilangan elektrik yang tidak dapat dielakkan, pengecasan semula sedemikian boleh mengambil masa selama yang dikehendaki. Fenomena yang diterangkan dipanggil ayunan elektrik, dan sistem gegelung kapasitor di mana ayunan ini berlaku dipanggil litar berayun. Bergantung pada berapa kali dalam satu saat kapasitor berjaya mengecas semula, seseorang bercakap tentang frekuensi ayunan tertentu. Kekerapan ayunan secara langsung berkaitan dengan sifat litar berayun, terutamanya induktansi gegelung dan kapasitansi kapasitor. Telah diperhatikan bahawa semakin kecil nilai ini, semakin besar kekerapan ayunan dalam litar, iaitu, kapasitor berjaya mengecas semula lebih banyak kali dalam satu saat. Seperti mana-mana ayunan (contohnya, ayunan bandul), ayunan dalam sistem gegelung kapasitor, jika ia tidak disokong secara luaran, akan terhenti dari semasa ke semasa, kerana tenaga awal akan dibelanjakan untuk memanaskan wayar dan sinaran elektromagnet. Ini bermakna dengan setiap ayunan arus maksimum dalam gegelung dan voltan maksimum pada plat kapasitor akan semakin berkurangan. Walau bagaimanapun, sama seperti ayunan bandul dalam jam mekanikal, ayunan elektrik boleh dikekalkan dengan, sebagai contoh, menyambungkan kapasitor ke sumber AC luaran. Tetapi arus ulang alik, seperti yang kita ingat, juga mengubah nilainya dengan frekuensi tertentu, atau, dengan kata lain, mempunyai frekuensi ayunan sendiri. Mana-mana litar berayun tidak acuh pada kekerapan ayunan arus yang menyuapnya. Jika, sebagai contoh, arus ini mempunyai frekuensi ayunan yang terlalu tinggi atau terlalu kecil berbanding dengan frekuensi ayunan litar itu sendiri, maka kekuatan arus dan voltannya dalam litar berayun tidak akan menjadi besar (kerana pengaruh luaran ini akan lebih mengganggu ayunannya sendiri daripada membantu mereka). Walau bagaimanapun, dalam kes di mana kekerapan ayunan arus luaran adalah hampir dengan frekuensi semula jadi litar, kekuatan arus dan voltan arus litar mula meningkat dan mencapai maksimum apabila frekuensi ini bertepatan sepenuhnya. Dalam kes ini, litar berayun dikatakan dalam resonans. Resonans amat ketara dalam litar dengan rintangan rendah. Dalam kes ini, voltan pada kapasitor dan gegelung boleh berkali-kali lebih tinggi daripada voltan luaran arus bekalan. Terdapat sejenis lonjakan atau lonjakan voltan. Fenomena resonans elektrik digunakan untuk melaksanakan komunikasi radio terpilih. Marconi adalah salah seorang yang pertama menala litar berayun stesen pemancar dan penerima kepada frekuensi yang sama. Untuk melakukan ini, khususnya, dia menggunakan jiggernya, menghidupkan kapasitor selari dengan belitan sekundernya dan dengan itu memperoleh litar berayun. Litar pemancar juga diubah suai dengan memasukkan gegelung induktif dan kapasitor ke dalam litar antena, supaya setiap stesen pemancar boleh menghantar isyarat pada frekuensi gelombang tertentu. Memandangkan beberapa stesen radio kini menghantar mesej, masing-masing dengan frekuensinya sendiri, gelombang yang dipancarkannya mengujakan arus ulang-alik frekuensi berbeza dalam antena penerima. Tetapi penerima hanya memilih isyarat yang frekuensinya bertepatan dengan frekuensi semula jadi litar berayunnya, kerana hanya dalam kes ini fenomena resonans diperhatikan. Jigger dalam litar ini berfungsi sebagai penapis dan tidak menguatkan sebarang arus antena (seperti yang berlaku sebelum ini), tetapi memilih antaranya arus frekuensi yang penerima diberikan ditala. Sejak masa itu, litar resonans telah menjadi sebahagian daripada kedua-dua peranti penerima dan pemancar.
Pada awal abad ke-1901, beberapa dozen saintis di banyak negara dengan penuh semangat terlibat dalam telegrafi tanpa wayar. Walau bagaimanapun, kejayaan terbesar masih dikaitkan dengan nama Marconi, yang sudah pasti salah seorang jurutera radio yang paling cemerlang pada masa ini. Selepas beberapa siri eksperimen dalam penghantaran jarak jauh, Marconi membuat penemuan yang menakjubkan - ternyata kecembungan dunia tidak sedikit pun mengganggu pergerakan gelombang elektromagnet. Ini mendorongnya untuk bereksperimen dengan telegraf merentasi lautan. Sudah pada tahun 1800, transmisi radio transatlantik pertama dalam sejarah berlaku, di mana pembantu Marconi, Fleming, menghantar huruf "S" dalam kod Morse dari stesen Inggeris di Poldu, dan Marconi, yang berada di seberang Lautan Atlantik. , di pulau Newfoundland, menerimanya pada jarak XNUMX batu. Perkara penting seterusnya dalam meningkatkan penerima ialah penciptaan penangkap gelombang baharu (pengesan). Cogerer Branly memainkan peranan penting dalam tahun-tahun awal perkembangan komunikasi radio. Walau bagaimanapun, dia terlalu berubah-ubah dan sukar untuk dikendalikan. Di samping itu, ia perlu sentiasa digoncang untuk memulihkan keupayaan untuk bertindak balas kepada isyarat radio seterusnya. Salah satu tugas utama ialah penciptaan penyelaras "penalaan diri". Percubaan pertama ke arah ini dibuat pada tahun 1899 oleh Popov dengan telefon. Yang kedua ialah Marconi, yang mereka bentuk pengesan magnetnya pada awal abad ke-XNUMX.
Prinsip operasi pengesan magnetik adalah berdasarkan fenomena yang dipanggil histerisis. Hakikatnya ialah besi biasanya dimagnetkan dengan sedikit kelewatan dalam masa. Walau bagaimanapun, kemagnetan boleh dipertingkatkan jika, pada saat pendedahan kepada medan magnet luar, gegaran ketara molekul besi disebabkan. Ini boleh dilakukan dengan kejutan mekanikal atau nadi pendek medan magnet lain. Fenomena ini digunakan oleh Marconi. Dalam pengesan magnetnya, jalur wayar besi lembut yang tidak berkesudahan diregangkan melintasi dua cakera penggelek, bergerak pada kelajuan lima inci sesaat dan melepasi di bawah kutub dua magnet kekal di dalam tiub kaca kecil. Belitan primer dan sekunder dililitkan di sekeliling tiub ini, dengan belitan primer disambungkan ke litar antena, dan belitan sekunder disambungkan ke telefon. Melepasi di bawah kutub magnet, jalur besi itu dimagnetkan terlebih dahulu ke satu arah dan kemudian ke arah yang bertentangan. Pembalikan magnetisasi itu sendiri berlaku di bawah kutub berganda tengah dengan nama yang sama, tetapi tidak serta-merta pada saat pita melepasi di bawahnya, tetapi agak tertunda (disebabkan oleh sifat besi yang disebutkan di atas). Gambar garisan magnet yang terpancar dari kutub dan menutup wayar besi telah diherotkan, dan garisan magnet seolah-olah ditarik oleh wayar ke arah pergerakan. Medan magnet frekuensi tinggi yang terbentuk di dalam belitan utama semasa laluan isyarat radio yang diterima serta-merta melemahkan fenomena histerisis dalam wayar besi dan menghasilkan pembalikan magnetisasi kejutan di dalamnya. Konfigurasi talian kuasa berubah secara mendadak, dan ia dipasang pada kedudukan yang biasa baginya dengan wayar pegun. Anjakan tiba-tiba talian kuasa ini mencipta arus serta-merta dalam belitan sekunder, menyebabkan bunyi dalam telefon. Peranti tidak memerlukan gegaran dan sentiasa bersedia untuk menerima isyarat seterusnya. Pada tahun yang sama, jenis pengesan lain telah dicadangkan oleh jurutera radio lain. Sejak itu, perkembangan pesat teknologi radio bermula. Pada tahun 1902, menggunakan pengesan magnetnya, Marconi menjalankan satu siri eksperimen yang luar biasa pada kapal penjelajah perang Itali Carlo Alberto. Semasa belayar dari Itali ke England dan Rusia, dia bebas sepenuhnya untuk menerima pada jarak 2000 km dari Poldu, di mana stesen pemancar terletak. Pada bulan November 1902 yang sama, komunikasi radio rasmi telah ditubuhkan antara Amerika Syarikat dan England. Presiden Roosevelt dan Raja Edward VIII bertukar-tukar radiogram salam. Dan pada Oktober 1907, syarikat Marconi membuka kepada orang ramai stesen radiotelegraf pertama dalam sejarah, menghantar mesej dari Eropah ke Amerika. Minat terhadap produk baru ini ternyata sangat besar - 14 ribu perkataan dihantar pada hari pertama. Pengarang: Ryzhov K.V.
▪ Seluloid
Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
▪ Motor sangkut untuk eritrosit ▪ Papan induk ASUS X99-WS/IPMI dengan sistem kawalan jauh ▪ Kapal angkasa persendirian sampai ke ISS ▪ Teknologi Seni Bina Rangkaian Dinamik
▪ bahagian laman web Direktori elektronik. Pemilihan artikel ▪ artikel Klik kuda betina di hidung - dia akan melambai ekornya. Ungkapan popular ▪ Artikel Adakah Keju Sihat? Jawapan terperinci ▪ pasal Spring grinder. Arahan standard mengenai perlindungan buruh ▪ artikel Operasi selari transformer. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik ▪ artikel Pengatur voltan triac miniatur. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian 
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini