Генерирование электромагнитных волн высокой частоты
Устройство, в котором создаются и поддерживаются электромагнитные колебания заданной частоты, называется генератором электромагнитных колебаний.
Основной элемент такого генератора — колебательный контур, состоящий из катушки и конденсатора.
Если соединить пластины заряженного конденсатора через катушку (рис. 18.7а), конденсатор начнет разряжаться, и через катушку пойдет электрический ток.
Вследствие явления электромагнитной индукции сила тока в катушке будет увеличиваться постепенно и достигнет максимума, когда конденсатор полностью разрядится (рис. 18.7б).
Однако из-за явления электромагнитной индукции после разрядки конденсатора ток не прекратится мгновенно: он будет продолжать течь еще некоторое время в том же направлении, снова заряжая пластины конденсатора (рис. 18.7в).
После этого весь процесс повторится в «противоположном» направлении, и колебательный контур вернется в «исходное состояние» — готовый к новым колебаниям.
Таким образом, электромагнитные колебания возникают по той же причине, что и механические колебания, то есть вследствие явления инерции: в случае электромагнитных процессов инерция обусловлена явлением электромагнитной индукции.
При электромагнитных колебаниях происходят периодические превращения энергии: энергия электрического поля превращается в энергию магнитного поля, а затем энергия магнитного поля снова превращается в энергию электрического поля.
Английский физик Дж. Дж. Томсон вывел формулу для периода электромагнитных колебаний в контуре: где — индуктивность катушки, — емкость конденсатора. Из формулы Томсона следует, что, изменяя и можно генерировать электрические колебания заданной частоты.
При излучении электромагнитных волн расходуется энергия, поэтому колебательный контур необходимо постоянно «подпитывать» энергией. С этой целью колебательный контур периодически (с частотой, равной частоте колебаний в контуре) подключается к источнику тока. Этими подключениями «управляет» сам колебательный контур с помощью электронного устройства, называемого транзистором.
- Генератор электромагнитных колебаний
- Колебательный контур
- Формула Томсона
Смотрите также похожие статьи.
- Как модулируют волну высокой частоты?
Учебник по Физике для 11 класса -> Электродинамика - Главное в главе 4. Электромагнитное поле
Учебник по Физике для 11 класса -> Электродинамика - Вопросы и задания к параграфу § 18. Передача информации с помощью электромагнитных волн
Учебник по Физике для 11 класса -> Электродинамика - 2. Генерирование и излучение радиоволн
Учебник по Физике для 11 класса -> Электродинамика - Подтверждение на опыте существования электромагнитных волн
Учебник по Физике для 11 класса -> Электродинамика - Предсказание электромагнитных волн
Учебник по Физике для 11 класса -> Электродинамика - Главное в главе 6. Кванты и атомы
Учебник по Физике для 11 класса -> Квантовая физика - 1. Применение лазеров
Учебник по Физике для 11 класса -> Квантовая физика - Формула Томсона
Интересное о физике -> Энциклопедия по физике - Генератор электромагнитных колебаний
Интересное о физике -> Энциклопедия по физике - Суперпозиция волн
Учебник по Физике для 10 класса -> Механика - Основные характеристики волн
Учебник по Физике для 10 класса -> Механика - Квантовые генераторы
Учебник по Физике для 11 класса -> Квантовая физика - Законы фотоэффекта
Учебник по Физике для 11 класса -> Квантовая физика - Равновесное излучение
Учебник по Физике для 11 класса -> Квантовая физика - Почему мы видим такой узкий участок спектра?
Учебник по Физике для 11 класса -> Электродинамика - Длины световых волн
Учебник по Физике для 11 класса -> Электродинамика - Наложение волн
Учебник по Физике для 11 класса -> Электродинамика - Принципы радиосвязи
Учебник по Физике для 11 класса -> Электродинамика - Глава 4. Электромагнитное поле
Учебник по Физике для 11 класса -> Электродинамика - Открытия Фарадея, Максвелла и Герца
Учебник по Физике для 11 класса -> Электродинамика - Зависимость максимальной кинетической энергии вырванных электронов от частоты света
Иллюстрации по физике для 11 класса -> Квантовая физика - Шкала электромагнитных волн
Иллюстрации по физике для 11 класса -> Электродинамика - Колебательный контур
Иллюстрации по физике для 11 класса -> Электродинамика - Колебательный контур
Интересное о физике -> Энциклопедия по физике - ПОПОВ АЛЕКСАНДР СТЕПАНОВИЧ (1859-1906)
Интересное о физике -> Рассказы об ученых по физике - ЛЕБЕДЕВ ПЕТР НИКОЛАЕВИЧ (1866-1912)
Интересное о физике -> Рассказы об ученых по физике - ГЕРЦ ГЕНРИХ (1857-1894)
Интересное о физике -> Рассказы об ученых по физике - Нагревание при адиабатном сжатии
Иллюстрации по физике для 10 класса -> Термодинамика - Почему скрипки и гитары имеют продолговатую форму?
Иллюстрации по физике для 10 класса -> Механические колебания и волны - Резонанс
Иллюстрации по физике для 10 класса -> Механические колебания и волны - Как устроена космическая ракета?
Иллюстрации по физике для 10 класса -> Законы сохранения в механике - Мысленный эксперимент Ньютона — 1
Иллюстрации по физике для 10 класса -> Динамика - Изменение внутренней энергии посредством совершения работы
Учебник по Физике для 10 класса -> Молекулярная физика и термодинамика - Порядок и хаос
Учебник по Физике для 10 класса -> Молекулярная физика и термодинамика - Холодильник
Учебник по Физике для 10 класса -> Молекулярная физика и термодинамика - В каком случае тепловой двигатель совершает полезную работу?
Учебник по Физике для 10 класса -> Молекулярная физика и термодинамика - Молекулярное строение живых организмов
Учебник по Физике для 10 класса -> Молекулярная физика и термодинамика - Плазма
Учебник по Физике для 10 класса -> Молекулярная физика и термодинамика - Частота
Учебник по Физике для 10 класса -> Механика - Почему скрипки и гитары имеют продолговатую форму?
Учебник по Физике для 10 класса -> Механика - Высота, громкость и тембр звука
Учебник по Физике для 10 класса -> Механика - Звуковые волны
Учебник по Физике для 10 класса -> Механика - Механические волны
Учебник по Физике для 10 класса -> Механика - Какова причина резонанса?
Учебник по Физике для 10 класса -> Механика - Резонанс
Учебник по Физике для 10 класса -> Механика - Из книги Циолковского
Учебник по Физике для 10 класса -> Механика - Как устроена космическая ракета?
Учебник по Физике для 10 класса -> Механика - Можно ли систему отсчета, связанную с землей, считать инерциальной системой отсчета?
Учебник по Физике для 10 класса -> Механика - Движение по окружности под действием силы тяжести (искусственный спутник Земли). Первая космическая скорость
Учебник по Физике для 10 класса -> Механика - Частота движения по окружности
Учебник по Физике для 10 класса -> Механика - Методы физики как науки
Учебник по Физике для 10 класса -> Физика и научный метод познания - Главное в главе 9. Звезды, галактики, Вселенная
Учебник по Физике для 11 класса -> Строение и эволюция Вселенной - Белые карлики
Учебник по Физике для 11 класса -> Строение и эволюция Вселенной - Главная последовательность: от красных карликов до голубых гигантов
Учебник по Физике для 11 класса -> Строение и эволюция Вселенной - Марс
Учебник по Физике для 11 класса -> Строение и эволюция Вселенной - Почему Солнце не разлетается?
Учебник по Физике для 11 класса -> Строение и эволюция Вселенной - Ранние гипотезы
Учебник по Физике для 11 класса -> Строение и эволюция Вселенной - Температура Солнца
Учебник по Физике для 11 класса -> Строение и эволюция Вселенной - Гравитационное взаимодействие
Учебник по Физике для 11 класса -> Квантовая физика - Кварки
Учебник по Физике для 11 класса -> Квантовая физика - Взаимопревращение элементарных частиц
Учебник по Физике для 11 класса -> Квантовая физика - 1. Открытие новых частиц
Учебник по Физике для 11 класса -> Квантовая физика - Перспективы управляемого термоядерного синтеза
Учебник по Физике для 11 класса -> Квантовая физика
Электродинамика
Copyright © 2013-2023 Физика Класс. FizikaKlass.ru. Сайт, посвященный науке физике. Статьи, иллюстрации, вопросы и ответы по физике. Рассказы об ученых физики, а также большая физическая энциклопедия.
Для чего предназначен генератор высокочастотных электромагнитных колебаний, имеющийся в каждом радиопередающем устройстве?
Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.
решение вопроса
Связанных вопросов не найдено
Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.
поделиться знаниями или
запомнить страничку
- Все категории
- экономические 43,679
- гуманитарные 33,657
- юридические 17,917
- школьный раздел 612,652
- разное 16,911
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
- Обратная связь
- Правила сайта
как преобразуются звуковые колебания в электрические? Почему при радиосвязи используют электрмагнит волны высокой частот
На примере микрофрна: мемрана микрофона колеблется. . катушка намотанная на основании мембраны колеблется в магнитном поле постоянного магнита микрофона. Из=за пересичения магнитными силовыми линиями витков катушки в катушке создается ЭДС
Остальные ответы
1. Посредством микрофона 🙂
2. дальность передачи выше 🙂
smysla_netМудрец (12830) 14 лет назад
2. дальность передачи выше 🙂 ЩИТО?
Ага, именно по этому сотовые вышки с частотй 1800МГц имеют радиус действия в 3-5 км, именно поэтому у ФМ диапазона (98-107 Мгц) дальность максимум 40 км, и именно поэтому на длинных волнах и (низких частотах) можно ловить передачи из Бразилии. Уних же дальность передач маленькя хуле.
Ари Ватанен Искусственный Интеллект (134292) опаньки, кое-кто хочет сказать, что человеческая речь передаётся на куда бОльшее расстояние. нежели высокочастотные электромагнитные волны? 😉
первые микрофоны были угольные. Металлическая мебрана, под воздействием звуковых волн уплотняла угольный порошок, по которому проходил ток. Сопротивление угольной прокладки менялось, что приводило к изменению силы тока. Время от времени микрофон надо было трясти, чтобы разрыхлить порошок. Второй вариант, когда металлическая мембрана колебалась в электромагнитном поле, создаваемом катушкой, изменяло его и возбуждало ЭДС самоиндукции. Третий вариант, когда к мембране присоединяли металлический намагниченный стержень, который проходи внутри катушки с проводами. Его перемещение мимо витков также создавало ЭДС самоиндукции.
Электромагнитные волны высокой частоты используют для того, чтобы передавать сигналы на большое расстояние. Чем длиннее волна, тем дальше она уходит короткие волны ( с высокой частотой) идут о прямой и в не могут огибать препятствия. На высокочастотную волну в передатчике, накладывают звуковую волну. А на приемнике происходит обратный процесс колебательный контур с конденсатором переменной емкости разделяет высокую и звуковою частоту. Звуковая усиливается и передается динамику. Ее-то мы и слышим
Ну, типа, конь прискакал, привез всадника и побежал в поле травку щипать, а всадник — песни петь и разговоры разговаривать остался.
5.1.3. Излучатели электромагнитных колебаний
Каждое электронное устройство является источником магнитных и электромагнитных полей широкого частотного спектра, характер которых определяется назначением и схемными решениями, мощностью устройства, материалами, из которых оно изготовлено, и его конструкцией.
Известно, что характер поля изменяется в зависимости от расстояния до приемного устройства. Если это расстояние значительно меньше длины волны электромагнитного сигнала
( r ), поле имеет ярко выраженный магнитный (или электрический) характер, а в дальней зоне ( r >> л ) поле носит явный электромагнитный характер и распространяется в виде плоской волны, энергия которой делится поровну между электрической и магнитной компонентами.
Коль скоро длина волны определяет расстояние, и тем более назначение, устройство, принцип работы и другие характеристики, правомерно подразделять излучатели электромагнитных сигналов на низкочастотные, высокочастотные и оптические.
Низкочастотные излучатели
Низкочастотными излучателями электромагнитных колебаний в основном выступают звукоусилительные устройства различного функционального назначения и конструктивного исполнения. В ближней зоне таких устройств наиболее мощным выступает магнитное поле опасного сигнала. Такое поле усилительных систем достаточно легко обнаруживается и принимается посредством магнитной антенны и селективного усилителя звуковых частот. На рис. 35 показан вариант состава элементов канала утечки информации по низкочастотному магнитному полю
Высокочастотные излучатели
К группе высокочастотных излучателей относятся высокочастотные автогенераторы, модуляторы высокочастотных колебаний и устройства, генерирующие паразитные высокочастотные колебания по различным причинам и условиям (рис. 36)
. Источниками опасного сигнала выступают высокочастотные генераторы радиоприемников, телевизоров, измерительных генераторов, мониторы электронно-вычислительных машин.
Модуляторы высокочастотных колебаний как элементы, обладающие нелинейными характеристиками (диоды, транзисторы, микросхемы) образуют нежелательные составляющие высокочастотного характера.
Довольно опасными источниками высокочастотных колебаний могут быть усилители и другие активные элементы технических средств в режиме паразитной генерации за счет нежелательной положительной обратной связи.
Источниками излучения высокочастотных колебаний в различной радиотехнической аппаратуре являются встроенные в них генераторы, частота которых по тем или иным причинам может быть промодулирована речевым сигналом.
Встроенные генераторы (гетеродины) обязательно имеются в радиоприемниках, телевизорах, магнитофонах, трехпрограммных громкоговорителях и в ряде электроизмерительных приборов. К ним примыкают различные усилительные системы — усилители низкой частоты, системы звукоусиления, способные по тем или иным причинам войти в режим самовозбуждения (т.е. по существу стать неконтролируемым гетеродином).
В качестве примера опасного сигнала автогенераторов рассмотрим микрофонный эффект гетеродинов радиоприемников бытового назначения. Основным элементом гетеродина радиоприемника является колебательный контур с конденсатором переменной емкости (рис. 37)
Период собственных колебаний гетеродина определяется условием равенства реактивных сопротивлений катушки индуктивности и конденсатора
Частоту , при которой выполняется это равенство, называют собственной частотой колебательного контура. Ее значение определяется из соотношения
Под воздействием акустического давления будет меняться расстояние между пластинами переменного воздушного конденсатора гетеродина. Изменение расстояния приведет к изменению емкости, а последнее — к изменению значения частоты гетеродина по закону акустического давления, т.е. к частотной модуляции гетеродина акустическим сигналом.
Кроме конденсаторов, акустическому воздействию подвержены катушки индуктивности с подстроенными сердечниками, монтажные провода значительной длины, также создающие микрофонный эффект.
Практика показала, что акустическая реакция гетеродина возможна на расстоянии до нескольких метров, особенно в помещениях с хорошей акустикой. В зависимости от типа приемника прием такого сигнала возможен на значительном расстоянии, иногда достигающем порядка 1-2 км. Источником излучения высокочастотных колебаний в аппаратуре звукозаписи является генератор стирания — подмагничивания (ГСП), частота которого может быть промодулирована речевым сигналом за счет нелинейных элементов в усилителе записи, головки, записи и др. из-за наличия общих цепей электропитания, взаимного проникновения в тракты усиления.
Структурная схема магнитофона и пути прохождения сигнала ГСП частотой 50 — 120 кГц на элементы усилителя воспроизведения (УВ) и усилителя записи (УЗ) представлены на рис. 38.
В цепях технических средств, находящихся в зоне воздействия мощных высокочастотных излучений, наводятся сигналы напряжения до единиц и даже десятков вольт. Если в указанных цепях имеются элементы, параметры которых (индуктивность, емкость или сопротивление) изменяются под действием низкочастотных сигналов, то в окружающем пространстве будет создаваться вторичное поле высокочастотного излучения, модулированное низкочастотным сигналом (рис. 39)
.В качестве нелинейного элемента могут выступать:
— телефон, различные датчики (ВЧ навязывание по проводам);
— приемники, магнитофоны (ВЧ навязывание по эфиру).