Les grands théoriciens et une grande pratique, ou l'histoire de la façon dont il a été créé la radio. partie 2

Le générateur d'étincelles volts électromagnétiques Heinrich Hertz

En 1886 - 1889-s Heinrich Hertz a construit un générateur d'étincelles d'ondes électromagnétiques et étudié leurs propriétés. dispositif générateur de Spark mérite une description détaillée.

La base de celui-ci - un circuit oscillant. Mais dans le circuit d'oscillation réelle rapidement amorti, et de maintenir une série d'oscillations, et encore, il est nécessaire de charger le condensateur et rallumez à partir de la source de tension à la bobine.

Ce commutateur à haute vitesse et sert un éclateur entre deux billes de métal. Spark donne la bobine d'induction, ou la bobine Ruhmkorff.

Maintenant, très peu de gens savent ce qu'il est, et plus mauvais dispositif imagine de la bobine d'induction. Mais plus d'un demi-siècle, il a été l'un des dispositifs les plus courants en génie électrique. (Une variation de la bobine d'induction et est encore utilisé dans le système d'allumage).

Batterie de courant passant à travers l'enroulement de la bobine d'induction primaire, on magnétise le noyau de fer, ce qui attire le contact mobile, et le circuit est rompu. Le champ magnétique disparaît, et le contact est fermé à nouveau. la fréquence d'interruption de courant est faible, et est de 102 ... 103 fois par seconde. Mais la chose intéressante qui se passe au moment de l'ouverture du circuit.

Les enroulements de la bobine d'induction il n'y a self-induction CEM proportionnelle à la vitesse de variation du flux magnétique. Ce taux est très élevé, car le contact ouvre instantanément. En conséquence, au moment de l'ouverture sur les conclusions de l'impulsion primaire de tension d'enroulement se produit, quelques dizaines de fois la tension de la batterie!

Par exemple, lorsque la tension de la batterie est de 12 V facile d'obtenir une tension de boost 300 ... 400 V. L'enroulement secondaire comprend plusieurs tours et impulsion de tension à ses conclusions peuvent être jusqu'à plusieurs milliers de volts, voire des dizaines de kilovolts. Jusqu'à la même tension et le circuit de charge de condensateur.

L'éclateur est réglée de sorte qu'elle pénètre à une tension proche du maximum, pour développer une bobine d'induction. Glisse une étincelle ferme le circuit oscillant LC-circuit, et il y a une série d'oscillations amorties.

Antenne dipôle

Ainsi, la bobine d'induction est autorisé à lancer une série d'amortir une oscillation à haute fréquence. Mais comment peuvent-ils rayonnent dans l'espace sous forme d'ondes?

Heinrich Hertz a pensé, comme il résulte des équations de Maxwell, les champs électriques et magnétiques plus rapide évolution, l'efficacité des ondes rayonnées. Dans un effort pour augmenter la fréquence du circuit d'oscillation, Herz gauche dans le circuit de bobine est un seul tour, et la zone de plaque de condensateur réduite à la limite. Le résultat est un vibreur constitué par deux tiges d'entre elles un éclateur.

Il est apparu que l'antenne dipôle efficace irradie une longueur d'onde égale à deux fois la longueur du vibrateur. Maintenant, nous savons que le vibrateur Hertz est un simple dipôle demi-onde. Regardez pour tout le toit, et vous verrez l'antenne TV est un système de dipôle.

L'oscillation récepteur dipôle servi une autre balles parafoudre très rapprochées. Lorsque l'étincelle saute dans le dipôle d'émission, une petite étincelle pourrait être observé à la réception! Etant donné que la transmission radio des ondes électromagnétiques a été réalisée expérimentalement sur une distance de plusieurs mètres. Il est apparu que la réception est plus efficace lorsque l'oscillateur de réception est accordé à la résonance avec l'émetteur. Les longueurs des vibrateurs avec les mêmes.

Les expériences de Hertz, faites en 1887-1888-s, suscité un grand intérêt chez les physiciens et les ingénieurs. Beaucoup ont commencé à répéter, modifier et améliorer. Lebedev, un physicien russe remarquable qui a découvert, en particulier, la pression de la lumière, conçu un vibrateur sur les longueurs d' onde allant jusqu'à trois centimètres (dans les expériences de Hertz longueur d' onde est d' environ trois mètres).

Ils étaient très petits vibrateurs! les phénomènes de réflexion et de la réfraction des ondes électromagnétiques ont été examinées pour l'interface entre les différents supports. Observé ondes réfléchies à partir d'une feuille de métal, prisme de réfraction d'ondes en un diélectrique.

Une fréquence beaucoup plus puissant des ondes électromagnétiques, mais inférieure a donné transformateur Nikola Tesla , l'enroulement secondaire qui a été créé en réponse à la primaire. Comme le condensateur dans le bobinage secondaire absent, son nombre de spires est significativement supérieure à la tension primaire prévue sur le vibreur à un million de volts!

ondes récepteur électromagnétique Stepanovich Popov Alexander

Enfin, nous sommes arrivés près de notre histoire au moment de l'invention de la radio. Bien sûr, vous savez qui l'a fait. Notre compatriote, professeur de physique extrait classe des officiers à Cronstadt, Alexandre Popov.

Il a été en mesure de construire un récepteur d'ondes électromagnétiques avec une sensibilité suffisante à des fins pratiques. Rappelons réception antenne dipôle. Pour son éclateur a glissé, il est nécessaire que l'onde électromagnétique développé en lui la tension de plusieurs centaines de volts. Cela signifie que l'intensité du champ d'ondes électromagnétiques doit également être de centaines de volts par mètre (parce que la longueur du vibreur était voisin de 1 m).

La tension dans le vibreur est facile de calculer: il faut le champ électrique de l'onde multipliée par un moyen efficace (valide) de la longueur du vibrateur. Habituellement, il est d'environ 0,7 longueur géométrique du vibreur. Ces champs forts créent une proximité des décharges de foudre.

Une fois que je délibérément déconnecté de sa ligne amateur de transmission de l'antenne de l'émetteur, en admirant la fenêtre d'une belle thundercloud. Dans les nuages ​​éclairs, et au même moment entre les bornes de l'antenne et le sol, est dans ma main, glissa un sèche crépitement étincelle bleuâtre quelques centimètres de longueur! Eh bien, quelles conclusions il était l'isolation épaisse.

Avec les mains tremblantes, je reste mis ensemble ces résultats, l' antenne au sol, et a commencé à rappeler GV Richman, un associé de Mikhaïl Lomonosov, qui a été tué au cours d' un orage dans des expériences avec une tige de métal sur le toit (plus tard cette tige seulement la terre, a commencé à appeler paratonnerre). Depuis lors, je dois toujours débrancher l'antenne, bien avant l'approche orage électrique, bien que la conception de mes antennes ont une protection contre la foudre fiable.

Mais revenons au récepteur Popov. Au lieu de l'éclateur dans le vibromasseur recevant Popov a utilisé un cohéreur, un dispositif inventé peu avant le Français E. Branly.

Le cohéreur était un tube de verre avec deux bornes, la limaille de fer entre lesquelles ont été saupoudrés. En raison de la très mince couche de sciure de bois sur la surface de la résistance d'oxyde cohéreur grande, mais seulement aussi longtemps que ses conclusions sans stress, peu importe AC ou DC.

Dès qu'une tension est appliquée, l'onde électromagnétique induite cohéreur résistance diminue considérablement. Ceci est dû à l'action de petites étincelles, poinçonnant la couche d'oxyde entre la sciure et des copeaux, comme il a été sceller ensemble. Pour détruire les ponts formés pour le courant électrique, il suffisait de secouer le cohéreur.

Par cohéreur a résumé les vibrations induites par l'onde reçue dans le vibrateur de réception. Un autre élément important du récepteur Popov - relais amplificateur à courant continu. Le courant relativement faible par la cohéreur alimenté contact de relais sensible qui ferme le circuit d'une sonnerie électrique. Dispositif d' appel était en grande partie similaire à la disposition de la bobine Ruhmkorff, il ne manque que l'enroulement secondaire.

Marteau récepteur d'appel Popov a frappé non seulement par la cloche, mais il a rebondi, et même sur le cohéreur. Ainsi, secoué cohéreur automatiquement après la réception de chaque impulsion électromagnétique et était prêt à recevoir le prochain.

Un autre récepteur amélioration importante Popov était d'utiliser l'antenne de réception. En effet, plus le fil d'antenne est grande, plus la tension induit une onde électromagnétique en elle.

antenne de fil tendu à l'arbre le plus proche ou sur un toit de la maison, il est une sorte de la moitié de l'antenne dipôle. Mais ce qui est nécessaire, et la seconde demi-contrepoids. rôle de contrepoids exécuter avec succès la terre. Les courants, ce qui devrait couler dans le contrepoids peuvent simplement se répandre sur la surface et à l'intérieur de la terre, comme d'habitude assez humide du sol bon conducteur d'électricité,.

Enfin, le récepteur était prêt. Mais il n'y avait toujours pas d'émetteur! Il pourrait ne prendre que des signaux d'origine naturelle. Ils sont générés à chaque décharge de foudre, car la foudre est une énorme étincelle et le canal de gaz ionisé formé par la décharge, conduit parfaitement courant électrique et sert le vibrateur de transmission.

Popov a nommé son indicateur récepteur de tempête. Avec l'antenne externe connecté pourrait enregistrer des orages sur des distances allant jusqu'à 30 km. Chaque décharge de la foudre accompagnée d'un court appel au raclement du récepteur!

Ce dispositif Popov a démontré le 7 mai 1895 lors d'une réunion de la Russie Physico-Chemical Society. Depuis 1945, chaque année , le 7 mai est célébré comme le jour de la naissance de la radio.

L'auteur de la matière: Polyakov, VT (du livre "Initiation à l'électronique")

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