Демонстрационный макет приемо-передающей системы А. С

20. Искровой передатчик системы А.С. Попова

Демонстрационный макет СССР

Дерево, металл, пластмасса 500х503х185

21. Приемник когерерный системы А.С. Попова

Демонстрационный макет СССР

Дерево, металл, пластмасса 260х220х245

Демонстрационный макет приемо-передающей системы А.С.Попова представляет способ передачи сигналов с помощью искрового передатчика и когерерного приемника. Электрические схемы макетов передатчика и приемника аналогичны тем, которые А.С.Попов использовал в 1895 г. Однако в конструктивном исполнении имеются некоторые отличия. В качестве передающей и приемной антенн применяются вертикальные проводники длиной 30 см. В передатчике вместо вибратора Герца используется искровой разрядник. Для передачи сигналов установлен телеграфный ключ, а не коммутатор Румкорфа. В приемнике вместо поляризованного реле поставлено магнитное. Когерер собран в костяной, а не в стеклянной трубке. Питание макета обеспечивают от несколько гальванических батарей.

Макет работает следующим образом. Для передачи сигналов азбуки Морзе необходимо нажать телеграфный ключ «К» на короткое (точка) или длительное (тире) время. При этом автоматический электромеханический прерыватель тока «П» создает в цепи первичной обмотки спирали Румкорфа прерывистый ток. Во вторичной обмотке спирали образуется высокое импульсное напряжение, которое вызывает в разряднике «Р» искровой разряд, возбуждающий в антенне передатчика колебания высокой частоты. Электромагнитные сигналы, излучаемые антенной передатчика улавливаются антенной приемника и вызывают в ней высокочастотный ток. Этот ток приводит опилки когерера «Кг» в проводящее состояние и соединяет батарею приемника «Б» с реле «Р». Реле включает электрический звонок «З». Молоточек звонка при обратном ходе встряхивает когерер «Кг» и восстанавливает его изначально большое сопротивление, возвращая схему в исходное состояние. Время работы звонка соответствует длительности принимаемых сигналов.

Электрическая схема

приемо-передающей системы А.С.Попова

Передатчик. К – коммутатор Румкорфа (ключ); КР - катушка Румкорфа; П - автоматический электромеханический прерыватель тока; С – блокировочный конденсатор; В – излучатель электромагнитных колебаний (вибратор Герца с квадратными медными листами 400х400 мм); Б – батарея питания.

Приёмник. А - приемная антенна (вертикальный вибратор длиной 2,5м); Кг - когерер (детектор, имеющий релейную характеристику); р – телеграфное реле (усилитель); 3 - электрический звонок, молоточек которого осуществляет автоматическое встряхивание когерера. L – высокочастотный индуктивный дроссель, выполненный в виде спирали из тонкой проволоки, осуществляет развязку когерера Кг и цепей реле Р со звонком З.

Схема приемника Попова, приведенная в «Журнале Русского физико-химического общества».

Картинка 7 из презентации «Принцип радиосвязи» к урокам физики на тему «Радиоволны»

Размеры: 800 х 600 пикселей, формат: png. Чтобы бесплатно скачать картинку для урока физики, щёлкните по изображению правой кнопкой мышки и нажмите «Сохранить изображение как...». Для показа картинок на уроке Вы также можете бесплатно скачать презентацию «Принцип радиосвязи.ppt» целиком со всеми картинками в zip-архиве. Размер архива - 378 КБ.

Радиоволны

«Опыт Герца» - Первый радиоприёмник А.С. Попова (1895 г.). Схема первого радиоприёмника А. С. Попова. Опыт Генриха Герца. Первый радиоприемник А. С. Попова (1895 г.). На основе своего опыта Попов сделал вывод. Ззз з. Объяснение результатов опыта. Ок. Радиоприемник Маркони (1896 г.). Опорный конспект. Александр Степанович Попов (1859 – 1905).

«Радио Попов изобретение» - В мае 1899 г. провели испытания системы радиосвязи между кронштадтскими фортами. Изобретение радио А.С. Поповым. Когерер. В габаритах. Радио. Принципы радиосвязи. Что дает возможность экономически выгодно производить изделия. От старой технологии изготовления деталей и изделий радиовещания. Попов Александр Степанович.

«Распространение радиоволн» - Модели распространения и частотные диапазоны (2). Возможна ли совместная работа?! Сверхрефракция, волноводные эффекты и помехи в микроволновом диапазоне. Линия прямой видимости с многолучевым приёмом. Процедуры обсуждения, одобрения и принятии публикаций разрабатываются и утверждаются Ассамблеей радиосвязи.

«Средства связи» - Развитие средств связи. Развитие средств связи преодолело немалый путь. От первых радиоприборов, до современной аппаратуры. Попов- прародитель современных средств связи. Схема первого радиоприёмника изобретённая Поповым. С каждым днём средства связи становятся более развитыми. Первые радиоприёмники.

«Радио изобретение» - 1920 г. Появление радиосвязи легло в основу развития направлений. 1888 г. 1922 г. Вывод: Армстронг изобретает супергетеродинный приёмник, позволяющий принимать очень слабые сигналы. 1903 г. Томас Альва Эдисон, американский изобретатель, открыл явление термоэлектронной эмиссии.

Всего в теме 25 презентаций

Опыты Герца показали, что с помощью электромагнитных волн можно отправлять и принимать сигналы, но все это делалось на очень малом расстоянии, в пределах стола лаборатории. Проведя важный для науки эксперимент, Герц не увидел практической ценности использования электромагнитных волн и даже сам отрицал возможность их применения.

Однако эти опыты заинтересовали физиков всего мира. В России одним из первых занялся изучением электромагнитных волн преподаватель высшего учебного заведения в Кронштадте А.С. Попов, создавший в апреле 1895 г. первый в мире радиоприемник, в котором прием сигналов регистрировался с помощью электрического звонка.

Схема передатчика Попова изображена на рисунке 1. Колебательный контур состоит из индуктивности - вторичной обмотки индукционной катушки L , питаемой батареей Б, и емкости - искрового промежутка аЬ. Если нажать на ключ К, то в искровом промежутке катушки проскакивает искра, представляющая собой высокочастотный разряд и вызывающая электромагнитные колебания в антенне А.

Антенна является открытым вибратором и излучает электромагнитные волны, которые, достигнув антенны приемной станции, возбуждают в ней электрические колебания.

Для регистрации принятых волн А.С. Попов применил специальный прибор - когерер К, состоящий из стеклянной трубки, в которой находятся металлические опилки (рис. 2).

В левый конец трубки введена металлическая пластинка В, в правый - провод С, соприкасающийся с опилками. В обычных условиях сопротивление опилок велико, но под действием электрических колебании между ними проскакивают маленькие искорки, опилки слипаются, и сопротивление когерера резко уменьшается. Если встряхнуть трубочку или слегка ударить по ней, то опилки распадаются, и их сопротивление снова возрастет. А.С. Попов включил когерер в цепь, содержащую источник ЭДС Б и звонок, молоточек которого при действии звонка мог ударять по резиновой трубке Т. Когда сопротивление когерера велико, сила тока, постоянно идущего в цепи БBCNБ, недостаточна для притяжения якоря в реле. С появлением электромагнитной волны сопротивление когерера падает, сила тока в цепи БBCNБ увеличивается, якорь S реле замыкает в точке Q цепь электромагнита М 1 , включенного параллельно цепи когерера, и молоточек звонка сигнализирует о приходе волны. При этом цепь электромагнита Μ размыкается, и молоточек ударяет по когереру. Сопротивление когерера увеличивается, и реле размыкает цепь звонка. На одиночную волну прибор отвечает коротким звонком, а на непрерывно принимаемые волны - частыми звонками через равные промежутки времени.

Реле позволило А.С. Попову не регистрировать непосредственно принимаемые антенной волны, а использовать их малую энергию для управления источником энергии, который питает аппарат, регистрирующий появление этих волн.

В июне 1895 г. А.С. Попов усовершенствовал свой приемник, добавив к нему для повышения чувствительности вертикальный провод - приемную антенну, а в марте - телеграфный аппарат для приема словесного текста, и получил возможность записывать принимаемые сигналы на телеграфную ленту. 24 марта 1896 г. были переданы первые слова "Генрих Герц" с помощью азбуки Морзе.

Добившись успеха, А.С. Попов продолжал опыты по увеличению дальности радиосвязи. Он использовал явление резонанса, для чего применил в своих приборах элементы настройки на определенную длину волны, и уже в 1898 г. А.С. Попов осуществил радиосвязь между двумя кораблями на расстояние 5 км.

В 1899 г. его ученик П.Н. Рыбкин обнаружил возможность приема радиотелеграфных сигналов "на слух". Вскоре после этого А.С. Попов сконструировал первый специальный радиоприемник и тем самым положил начало развитию радиотелефонной связи.

Хотя современные радиоприемники очень мало напоминают приемник Попова, основные принципы их действия те же. В любом приемнике имеется антенна, в которой приходящая волна вызывает очень слабые электрические колебания. Эти слабые сигналы управляют источниками энергии, питающими последующие цепи.

Литература

Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. - Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. - C. 440-442.

Радио - одно из самых значимых достижений человеческого разума конца 19 века. А начало развития радиотехники неразрывно связано с именем Александра Степановича Попова, которого в России считают изобретателем радио. Сегодня со дня его рождения исполняется 150 лет.

Русский ученый Александр Попов родился в поселке Турьинские рудники, сейчас - город Краснотурьинск Свердловской области в семье священника Степана Петрова Попова и его жены Анны Степановны.

Учился в Далматовском, а затем Екатеринбургском духовных училищах. В 1877 году с отличием окончил общеобразовательные классы в Пермской духовной семинарии. После этого поступил на физико-математический факультет Петербургского университета. Учась в университете, был ассистентом на лекциях по физике, работал экскурсоводом в Первой электротехнической выставки в Санкт- Петербурге, в 1881-1883 годах работал монтером электростанции в товариществе "Электротехник".

В 1882 году защитил диссертацию "О принципах магнито- и динамо-электрических машин постоянного тока" и получил ученую степень кандидата наук. На следующий год ученый совет университета решил оставить его при университете для подготовки к профессорскому званию.

Александр Степанович занимался и преподавательской деятельностью, в частности читал лекции и вел практические занятия в Кронштадте в Минном офицерском классе (МОК) Морского ведомства.

В апреле 1887 года Попов был избран членом Русского физико-химического общества (РФХО), в 1893-м вступил в Русское техническое общество (РТО).

Он много путешествовал - не только по России. Так, в том же 1893 году был на Всемирной промышленной выставке в Чикаго (США). Посетил Берлин, Лондон и Париж, где знакомился с деятельностью научных учреждений.

Точка отсчета

Основной вехой в деятельности Попова стало создание им радиоприемника и системы радиосвязи. В 1895 году он изготовил когерентный приемник, способный принимать на расстоянии без проводов электромагнитные сигналы различной длительности. Собрал и испытал первую в мире практическую систему радиосвязи, включающую искровой передатчик Герца собственной конструкции и изобретенный им приемник. В ходе опытов также была обнаружена способность приемника регистрировать электромагнитные сигналы атмосферного происхождения.

В том же году Попов выступил на заседании РФХО с докладом "Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям", во время которого и продемонстрировал работу аппаратуры беспроводной связи. Пять дней спустя в газете "Кронштадтский вестник" было опубликовано первое сообщение об успешных опытах Попова с приборами для беспроводной связи.

В 1898 году началось промышленное производство корабельных радиостанций Попова фирмой Э. Дюкрете в Париже. Созданная по инициативе ученого кронштадтская радиомастерская - первое радиотехническое предприятие России, с 1901 года приступила к выпуску аппаратуры для Военно-Морского флота. В 1904 году петербургская фирма "Сименс и Гальске", немецкая фирма Telefunken и Попов совместно организовали "Отделение беспроволочной телеграфии по системе А. С. Попова".

В 1901 году Александр Степанович Попов стал профессором физики в Электротехническом институте императора Александра III. В 1905 году по решению Ученого совета стал первым избранным директором института.

Вообще, нужно отметить, что деятельность Попова как ученого и изобретателя была высоко оценена и в России, и за границей еще при жизни. Ему была присуждена премия РТО, Высочайше пожалована премия "за непрерывные труды по применению телеграфирования без проводов на судах флота", он был награжден Большой золотой медалью Всемирной промышленной выставки в Париже(1900), орденами Российской империи, избран почетным членом РТО, почетным инженером-электриком и президентом РФХО.

После его смерти 13 января 1906 года в России был создан фонд и учреждена премия его имени. В 1945 году был учрежден праздник - День радио, отмечаемый 7 мая, учреждены знак "Почетный радист" и Золотая медаль АН СССР имени А. С. Попова, именные премии и стипендии. Также именем Попова названы малая планета, объект лунного ландшафта обратной стороны Луны, Центральный музей связи и улица в Петербурге, НИИ радиоприема и акустики, теплоход. Ему воздвигнуты памятники в Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Краснотурьинске, Котке (Финляндия), Петродворце, Кронштадте, на острове Гогланд.

А в 2005 году Международный институт инженеров электротехники и электроники (IEEE) установил в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете "ЛЭТИ" мемориальную доску в память об изобретении радио Поповым. Таким образом международным общественным признанием организация подтвердила приоритет Александра Степановича Попова в изобретении радио.

Впрочем, вопрос, кто же на самом деле изобрел радио, вызывает споры до сих пор. Главный "конкурент" русского ученого - итальянский радиотехник и предприниматель Гульельмо Маркони (1874-1937), который в 1896 году получил патент на "усовершенствование в передачи электрических импульсов и сигналов и аппаратуры для этого".

Именно ему, а также немецкому инженеру Карлу Фердинанду Брауну , досталась в 1909 году, уже после смерти Попова, Нобелевская премия "за работы по созданию беспроволочного телеграфа". Еще один претендент на звание изобретателя радио - Никола Тесла, серб, переехавший на ПМЖ в США.

Материал подготовлен интернет-редакцией www.rian.ru на основе информации РИА Новости и открытых источников

Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 11 класс>> Изобретение радио А. С. Поповым

ИЗОБРЕТЕНИЕ РАДИО А. С. ПОПОВЫМ

Русский ученый Александр Степанович Попов стал одним из первых, кто в России решился заняться изучением электромагнитных волн. А начал он освоение электромагнитных волн с повторения опытов, которыми занимался Герц. Но в процессе работы Попову удалось найти более чувствительный и надежный способ приема электромагнитных волн. Ему удалось усовершенствовать приборы так, что в его приемных резонаторах стали появляться довольно таки сильные искры.

Со временем Александр Степанович смог построить приемник, который показывал высокую чувствительность к электрическим волнам. Кстати, особенности этого приемника в радиоаппаратуре применяют, по сей день. Чтобы чувствительность этого приемника увеличить Попов применил явление резонанса и изобрел приемную антенну.

Еще одной значимой особенностью приемника, изобретенного Поповым, был способ регистрации волн, где вместо искры был применен когерер.

Когерер – это такой прибор, который был сделан в виде трубки с двумя электродами. Внутри этой трубки находились мелкие металлические опилки, а в оба ее конца вводились провода, которые соприкасались с этими опилками.

Правда, этот прибор был изобретен не Поповым, а Бранли, для применения в лабораторных опытах.

За основу в работе когерера было положено влияние электрических разрядов на металлические порошки. А происходило это так: так как в обычных условиях электрическое сопротивление в опилках было большим, но если в цепи появлялся переменный ток высокой частоты, то между этими опилками проскакивали искорки и опилки сваривались, а сопротивление когерера уменьшалось. Чтобы снова вернуть этому прибору большое сопротивление, его необходимо взять и просто встряхнуть.

Но для осуществления беспроволочной связи, когерер должен работать автоматически. И тогда Попов придумал использовать звуковое устройство. После приема сигнала срабатывало реле, и включался звонок, а получив такую легкую встряску, сцепление между металлическими опилками становилось более слабым, и готово было принять следующий сигнал.

Также Александром Степановичем для беспроволочной связи была создана первая антенна, в которой он заземлил один из выводов когерера и присоединил другой к проволоке, поднятой на определенную высоту. Благодаря такой антенне удалось повысить чувствительность аппарата.

Изобретение ученого остается актуальным и, по сей день, так как современные радиоприемники работают на основе приборов, изобретенных Поповым, и имеют антенну, с помощью которой проходящие волны способны вызывать незначительные электромагнитные колебания. Энергия этих колебаний используется для управления источниками энергии, которые питаются в последующей цепи.

В 1895 году седьмого мая А.С. Попов впервые продемонстрировал действие своего прибора на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге.

А с 1945 года в честь пятидесятилетия изобретения радио, день 7-го мая был объявлен «Днем радио» и с тех пор его ежегодно стали отмечать в России.

Естественно А.С.Попов не остановился на достигнутом и продолжил работу над усовершенствованием приемной аппаратуры. Российский ученый поставил перед собой цель изобрести прибор, с помощью которого можно будет передавать сигналы на довольно таки большие расстояния.

На первых порах Александр Степанович добился установления связи на расстоянии двухсот пятидесяти метров, потом дальность связи была установлена на расстоянии более шестисот метров, а затем радиосвязь достигала не одной сотни километров.

Со временем с помощью изобретений А.С. Попова, была внедрена радиосвязь в армии и на флоте, благодаря чему успешно использовалась во время различных спасательных операций.

Изобретение радиосвязи – одно из самых выдающихся достижений человеческой мысли и научно-технического прогресса.

Потребность в совершенствовании средств связи, в частности установлении связи без проводов, особенно остро проявилась в конце XIX в., когда началось широкое внедрение электрической энергии в промышленность, сельское хозяйство, связь, на транспорте (в первую очередь морском) и т. д.

История науки и техники подтверждает, что все выдающиеся открытия и изобретения были, во-первых, исторически обусловленными, во-вторых, результатом творческих усилий ученых и инженеров разных стран.

Но лишь немногим из них удалось сделать эти открытия и изобретения достоянием практики и поставить их на службу человечеству. К ним относятся талантливый ученый и экспериментатор, профессор Александр Степанович Попов, создавший первый в мире практически пригодный радиоприемник, и итальянский изобретатель Гульельмо Маркони, сумевший при поддержке крупнейших британских промышленников и видных специалистов осуществить радиосвязь через океан на расстояние 3500 км.

Изобретение радиосвязи было бы невозможно без фундаментальных исследований электромагнитных волн Д. К. Максвелла и Г. Герца.

В 1888 г. Герц создал вибратор и резонатор электромагнитных волн, подтвердив на практике теоретические выводы Максвелла.

Электромагнитные волны, полученные и экспериментально исследованные Герцем, стали называть «лучами Герца». От латинского radius – «луч» – произошло слово «радио», известное миллионам людей на нашей планете.

Радио Попова

Хотя современные радиоприемники очень мало напоминают приемник А.С. Попова, основные принципы их действия те же, что и в его приборе. Современный приемник также имеет антенну, в которой приходящая волна вызывает очень слабые электромагнитные колебания. Как и в приемнике А. С. Попова, энергия этих колебаний не используется непосредственно для приема. Слабые сигналы лишь управляют источниками энергии, питающими последующие цепи. Сейчас такое управление осуществляется с помощью полупроводниковых приборов.

7 мая 1895г. на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге А. С. Попов продемонстрировал действие своего прибора, явившегося, по сути дела, первым в мире радиоприемником. День 7 мая стал днем рождения радио. Ныне он ежегодно отмечается в нашей стране.

Работа Попова по увеличению расстояния приема-передачи радиосигналов.

А.С. Попов продолжал настойчиво совершенствовать приемную аппаратуру. Он ставил своей непосредственной задачей построить прибор для передачи сигналов на большие расстояния.

Вначале радиосвязь была установлена на расстоянии 250 м. Неустанно работая над своим изобретением, Попов вскоре добился дальности связи более 600 м. Затем на маневрах Черноморского флота в 1899 г. ученый установил радиосвязь на расстоянии свыше 20 км, а в 1901 г. дальность радиосвязи была уже 150 км.

Важную роль в этом сыграла новая конструкция передатчика. Искровой промежуток был размещен в колебательном контуре, индуктивно связанном с передающей антенной и настроенном с ней в резонанс. Существенно изменились и способы регистрации сигнала. Параллельно звонку был включен телеграфный аппарат, позволивший вести автоматическую запись сигналов. В 1899г. была обнаружена возможность приема сигналов с помощью телефона. В начале 1900г. радиосвязь была успешно использована во время спасательных работ в Финляндском заливе. При участии А. С. Попова началось внедрение радиосвязи на флоте и в армии России.

Продолжая опыты и совершенствуя приборы, А.С. Попов медленно, но уверенно увеличивал дальность действия радиосвязи. Через 5 лет после постройки первого приемника начала действовать регулярная линия беспроволочной связи на расстоянии 40 км. благодаря радиограмме, переданной по этой линии зимой 1900 г. , ледокол “Ермак” снял со льдины рыбаков, которых шторм унес в море. Радио, начавшее свою практическую историю спасением людей, стало новым прогрессивным видом связи XX в.

За границей усовершенствование подобных приборов проводилось фирмой, организованной итальянским инженером Г. Маркони. Опыты, поставленные в широком масштабе, позволили осуществить радиотелеграфную передачу через Атлантический океан.