Радио?.. Это очень просто! [Евгений Давыдович Айсберг] (fb2) читать постранично, страница - 5

loading='lazy' border=0 style='spacing 9px;' src="/i/43/331843/_14.jpg">

Беседа вторая

Незнайкин ничего не знал ни о переменном токе, ни об его частоте, ни об его периоде. Он ничего также не знал об электромагнетизме. Из этой беседы он узнает, что такое длина волны, электромагнит, магнитное поле… Он сможет так же хорошо, как и Любознайкин, объяснить, в чем заключается явление индукции… потому что, как Вы увидите, Незнайкин очень одаренный мальчишка.

О ДВИЖЕНИИ ТУДА И ОБРАТНО

Незнайкин. — Последний раз, Любознайкин, ты мне рассказал об электронах, протонах и электрическом токе. Словом, обо всем, кроме радио!

Любознайкин. — Но, мой дорогой, в радиотехнике мы в основном и занимаемся электрическими токами, поэтому прежде всего следует знать основные законы, которые ими управляют.

Н. — А я-то думал, что радио — это наука главным образом о волнах!

Л. — Конечно, волны играют важную роль. Это они помогают установить связь между передающей и приемной антеннами без проводов на расстоянии. При передаче волны возбуждаются переменным током высокой частоты, протекающим в передающей антенне, а достигнув приемной антенны, они вызывают в ней подобный же ток, хотя и значительно более слабый.

Н. — Подожди. Вот ты говоришь о «переменном токе высокой частоты», не потрудившись объяснить смысл этого термина.

Л. — Не торопись. Ты же видишь, что необходимо сначала изучить электричество, прежде чем бросаться очертя голову в радио… До сих пор мы говорили только о постоянном токе, т. е. о таком токе, который идет всегда в одном направлении с постоянной силой.

Н. — Как вода, которая течет из открытого крана?

Л. — Да, если тебе так нравится… Но представь себе, что какая-то электрическая машина (генератор переменного тока) или другое какое-либо устройство периодически меняет полярность на концах проводника. Каждый конец поочередно становится положительным, затем его потенциал уменьшается, приближается к нулю и становится отрицательным. Достигнув максимума, он уменьшается, снова приближается к нулю, становится положительным, увеличивается, проходит через максимум, называемый амплитудой, и все начинается сначала (рис. 4).

Рис. 4. Кривая напряжения переменного тока.

А — амплитуда; Т — период.

Н. — Это очень похоже на качели, которые сначала взлетают кверху, затем опускаются, проходят самое низкое положение, снова поднимаются, но уже с другой стороны и т. д.

Л. — Твое сравнение очень удачно. Ты понимаешь, что ток, который будет вызван в проводнике таким напряжением, называемым переменным, также будет переменным, т. е. его направление будет периодически изменяться, а интенсивность в каждый данный момент будет пропорциональна напряжению.

Н. — Если я правильно понял, в переменном токе электроны совершают бесконечные движения туда и обратно.

Л. — Да. А время, в течение которого электроны перемещаются 1 раз туда и обратно, называется периодом.

Н. — А сколько длится один период?

Л. — Используются токи с периодами как 0,02, так и 0,000 000 000 01 сек. Все зависит от частоты тока.

Н. — Что это такое?

Л. — Частотой называют число периодов в секунду. Это значит, что если период длится 1/50 сек, то в 1 сек уложится 50 периодов и мы можем сказать, что частота равна 50 периодам в секунду. Единице частоты присвоили имя Герца, который первый экспериментально получил электромагнитные волны. Таким образом, один герц соответствует одному периоду в секунду. Кратные единицы называются килогерц (1000 герц) и мегагерц (1000 000 герц). Сокращенно они обозначаются гц, кгц и Мгц соответственно.

В МИРЕ ВОЛН

Н. — Теперь я начинаю понимать то, что ты говорил относительно переменного тока высокой частоты.

Л. — Так называют токи, частота которых более 10 000 гц. Когда такие токи циркулируют в проводнике, они производят электромагнитные волны. Отделяясь от проводника, волны распространяются в виде колец, радиус которых увеличивается со скоростью 300 000 000 м/сек (рис. 5).

Рис. 5. Движение электронов в антенне и образование волн.

Н. — Но ведь это скорость распространения света!

Л. — Конечно, свет также является электромагнитными волнами, но их длина короче, чем у радиоволн.

Н. — Что же называется длиной волны?

Л. — Это расстояние между двумя электромагнитными кольцами, которые последовательно отделяются от антенны. За каждый период тока высокой частоты отделяется одно кольцо. Таким образом, в момент, когда второе кольцо отделяется от антенны, первое уже прошло некоторое расстояние, называемое длиной волны, которое равно…