Пошук по сайту


Література: Гончаренко С. У. Фізика. 10-11 кл. – К.: Освіта, 1996

Література: Гончаренко С. У. Фізика. 10-11 кл. – К.: Освіта, 1996

ІНСТРУКЦІЯ

ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ
СПЕЦІАЛЬНІСТЬ: «Музичне мистецтво» № 5.02020401
ГРУПА: перший курс музичного відділення база 9 класів;
ДИСЦИПЛІНА: Фізика
КІЛЬКІСТЬ ГОДИН: 2
ТЕМА: Електромагнітні хвилі в природі і техніці. Принцип дії радіотелефонного зв’язку. Стільниковий зв'язок.

МЕТА: Знати поняття електромагнітних хвиль.

Вміти характеризувати принципи дії радіотелефонного та стільникового зв’язку.
ЛІТЕРАТУРА: 1. Гончаренко С.У. Фізика.10-11 кл. – К.: Освіта, 1996.

2. Жданов Л.С., Жданов Л.Г. Фізика. Підручник для середніх спеціальних навчальних закладів. - К.: Вища школа.

3. Коршак Є.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф. Фізика. 9 кл. Пробний підруч. для загальоосвіт. навч.закл.- К.: Ірпінь, 2000.
Послідовність виконання роботи

  1. Ознайомитись з матеріалом підручників з даної теми.

  2. Скласти опорний конспект за даною темою.

Численні явища в природі пов'язані з хвилями, які одержали назву електромагнітних. Поширюючись у просторі, вони взаємодіють з матеріальними об'єктами і спричиняють різноманітні зміни їх. Крім властивостей, притаманних будь-яким хвильовим процесам, електромагнітні хвилі мають і своєрідні властивості. Вивчення властивостивостей електромагнітних хвиль дало змогу пояснити багато природних явищ, розробити унікальні технологічні процеси, високоточні методи вимірювання, ефективні засоби зв'язку, складну медичну апаратуру тощо.

Електромагнітна хвиля — це протей поширення електромагнітного поля

Радіозв'язок — передача та прийом інформа­ції за допомогою радіохвиль, які поширюються в просторі без проводів.

Принцип радіозв'язку полягає ось у чому: змінний електричний струм високої частоти, створений у передавальній антені, викликає в навколиш­ньому просторі швидко змінюване електромагнітне поле, що поширюєть­ся у вигляді електромагнітної хвилі. Досягаючи приймальної антени, електромагнітна хвиля викликає в ній змінний струм тієї самої частоти, у на якій працює передавач.

Для здійснення радіотелефонного зв'язку необхідно використовувати високочастотні коливання, інтенсивно випромінювані антеною. Для пере­дачі звуку ці високочастотні коливання змінюють за допомогою електричних коливань низької частоти (цей процес називається модуляцією).

У приймачі з модульованих коливань високої частоти виділяються низькочастотні коливання (цей процес називається детектуванням). До­бутий у результаті детектування сигнал відповідає тому звуковому сиг­налові, який діяв на мікрофон передавача. Після підсилення коливання низької частоти можуть бути перетворені на звук.

Найпростіша система радіотелеграфного зв'язку, яка була запропонована Г. Марконі і О.С. Поповим і широко застосовувалась понад двадцять років, полягала у відправці серій затухаючих електромагнітних коливань, добутих у коливальному контурі з іскровим розрядником. Цю систему істотно поліпшено після винайдення генератора незатухаючих електромагнітних коливань. Увімкнувши в коло генератора телеграфний ключ, можна було передавати сигнали з коротких і більш тривалих імпульсів електромагнітних хвиль.

Здійснити передачу мови і музики, тобто радіотелефонний зв'язок, виявилося значно важче. На перший погляд може здатися, що бажаючи передати мову чи музику, можна за допомогою належного підсилення послати їх в антену і передати на велику відстань. Насправді ж таким способом передати сигнали не можна. Річ у тім, що коливання звукової частоти — це порівняно повільні коливання (від 100 Гц до кількох тисяч герц). А ми знаємо, що інтенсивність випромінювання електромагнітних хвиль низької частоти дуже мала. Виникає суперечність. З одного боку, високочастотні хвилі добре випромінюються, але не містять потрібної інформації (мова або музика) і в приймальній антені збуджують чисто гармонічні коливання, тобто дають інформацію лише про те, працює передавач чи ні. З іншого боку, електромагнітні коливання низької (звукової) частоти кола мікрофона містять потрібну інформацію, але дуже слабо випромінюються.

Ця суперечність була розв'язана дуже дотепним способом. Він полягає в тому, що для передачі енергії електромагнітної хвилі використовують високочастотні коливання, а коливання низької частоти застосовують лише для зміни високочастотних коливань, або, як прийнято говорити, для їх модуляції. На приймальній станції з цих складних коливань за допомогою спеціальних методів знову виділяють коливання низької частоти, які після підсилення подають на гучномовець. Цей процес виділення інформації з прийнятих модульованих коливань дістав назву демодуляції, або детектування коливань.

Модуляцію коливань можна здійснювати, змінюючи їх амплітуду, частоту або фазу. Ми обмежимося розглядом найбільш поширеного виду модуляції — амплітудної.

Амплітудна модуляція електромагнітних коливань полягає в тому, що амплітуду коливань електромагнітної хвилі змінюють відповідно до низькочастотного (звукового) коливального процесу, який передається разом з електромагнітною хвилею.

Для здійснення амплітудної модуляції електромагнітних коливань у радіотехніці опрацьовані різні способи. Одним з них є зміна напруги джерела енергії автогенератора. Для цього достатньо увімкнути послідовно з джерелом постійної напруги U0 джерело, напруга якого Un змінюється за певним законом (мал. 1).



У місці приймання сигналів під впливом електромагнітної хвилі передавача в антені приймача збуджуються модульовані струми високої частоти, тотожні струмам в антені передавача, але слабші. Однак ці струми не придатні для безпосереднього одержання сигналу. Якщо, скажімо, під час радіотелефонної передачі ми направимо їх, навіть після попереднього підсилення, в гучномовець чи телефон, то не почуємо ніякого звуку. Це станеться, по-перше, тому, що телефонна мембрана має велику масу і не може здійснювати такі швидкі коливання з помітною амплітудою. По-друге, і це головне, коли б ми і скористалися малоінерційним телефоном (що можна зробити), то дістали б хвилі з частотою 105—108 Гц, тоді як наше вухо розрізняє звуки лише за частоти, яка не перевищує 16 000—20 000 Гц.

Тому з модульованих високочастотних коливань у приймачі необхідно виділити низькочастотні звукові коливання. Це роблять так. Модульовані коливання спочатку пропускають через вакуумний чи напівпровідниковий діод — випрямляють їх. Графік коливань сили струму в колі діода матиме вигляд, показаний на малюнку 2, а. Цей струм є сумою випрямлених струмів: високочастотного (мал. 2, б) і струму звукової частоти (мал. 2, в). Оскільки ці струми сильно відрізняються за частотою, їх можна легко відокремити один

від одного. Для цього досить увімкнути в коло діода таке розгалуження, щоб одна гілка становила великий опір для високочастотних струмів і малий для низькочастотних, а друга, навпаки, малий опір для високочастотних і великий для струмів звукової частоти. Таким розгалуженням є паралельне з'єднання конденсатора й навантаження (телефона) (мал. 3). Струми високої частоти пройдуть переважно через конденсатор, а низької — через телефон. Отже, найпростіший демодулятор складається з діода, телефона і конденсатора. Мембрана телефона коливатиметься так само, як мембрана мікрофона, і ми почуємо звук, виголошений перед мікрофоном. Невеликі пульсації струмів високої частоти помітно не впливають на коливання мембрани і не сприймаються на слух.

 

мал.2

Стільниковий зв'язок (мобільний зв'язок) – один з видів мобільного радіозв'язку, в основі якого лежить стільникова мережа. Це найбільш сучасна технологія телефонного зв'язку на сьогодні. Ключова особливість полягає в тому, що загальна зона покриття ділиться на осередки (стільники), що визначаються зонами покриття окремих базових станцій (БС). Стільники частково перекриваються й разом утворюють мережу. На ідеальної (рівної й без забудови) поверхні зона покриття однієї БС являє собою коло, тому складена з них мережа має вигляд стільник із шестикутними осередками (стільниками).

Переваги стільникового зв'язку очевидні: мобільний телефон дає свободу пересування по всій території обслуговування мережі, кожен абонент може вибрати найбільш підходящий тариф обслуговування. Крім послуг з телефонного зв'язку, стільниковий зв'язок пропонує додаткові послуги: це і голосова пошта, і переадресація, SMS, MMS, EMS, GPRS, EDGE, 3G і так далі (залежить від моделі мобільного телефону).

Стільникову мережу складають рознесені в просторі прийомопередавачі, що працюють в одному і тому ж частотному діапазоні, і комутуючі обладнання, що дозволяє визначати поточне місце розташування рухливих абонентів і забезпечувати безперервність зв'язку при переміщенні абонента із зони дії одного приемопередатчика в зону дії іншого.

Принцип дії стільникового зв'язку

Основні складові мережі – це стільникові телефони і базові станції. Базові станції звичайно розташовують на дахах будівель і вишках. Будучи включеним, стільниковий телефон прослуховує ефір, знаходячи сигнал базової станції. Після цього телефон посилає станції свій унікальний ідентифікаційний код. Телефон і станція підтримують постійний радіоконтакт, періодично обмінюючись пакетами. Зв'язок телефону зі станцією може йти по аналоговому протоколу (AMPS, NAMPS, NMT-450) або по цифровому (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS). Якщо телефон виходить із поля дії базової станції, він налагоджує зв'язок з іншої (англ. handover).

Стільникові мережі можуть складатися з базових станцій різного стандарту, що дозволяє оптимізувати роботу мережі і поліпшити її покриття.

Стільникові мережі різних операторів з'єднані один з одним, а також із стаціонарною телефонною мережею. Це дозволяє абонентам одного оператора робити дзвінки абонентам іншого оператора, з мобільних телефонів на стаціонарні та зі стаціонарних на мобільні.

Оператори можуть укладати між собою договори роумінгу. Завдяки таким договорам абонент, перебуваючи поза зоною покриття своєї мережі, може здійснювати і приймати дзвінки через мережу іншого оператора. Як правило, це здійснюється за підвищеними тарифами.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

  1. Що таке електромагнітна хвиля?

  2. Що таке радіозв’язок?

  3. Опишіть принцип дії радіотелефонного зв’язку?

  4. Що таке стільниковий зв'язок?

  5. У чому переваги та недоліки стільникового зв’язку?

поділитися в соціальних мережах



Схожі:

Література: Гончаренко С. У. Фізика. 10-11 кл. – К.: Освіта, 1996
Жданов Л. С., Жданов Л. Г. Фізика. Підручник для середніх спеціальних навчальних закладів. К.: Вища школа

Література: Гончаренко С. У. Фізика. 10-11 кл. – К.: Освіта, 1996
Жданов Л. С., Жданов Л. Г. Фізика. Підручник для середніх спеціальних навчальних закладів. К.: Вища школа

Література: Гончаренко С. У. Фізика. 10-11 кл. – К.: Освіта, 1996
Тема: Енергія магнітного поля струму. Взаємозв’язок електричного І магнітного полів

З української літератури І курс (січень червень 2015 р.) Рекомендована література Основна
Українська література: Підручник для 10 кл середньої школи / В. М. Борщевський К.: Освіта, 1992. 317 с

Робоча програма дисципліни «Загальна педагогіка»
Музичне мистецтво, 020205 Образотворче мистецтво, 020207 Дизайн, 020302 Історія, 020303 Філологія. Українська мова та література,...

План проведення тижня фізики
Урок фізики «Представляємо фізику» розробка кросвордів, оформлення інформаційних стіннівок «З кабінету фізики», «Фізика – це цікаво»,...

2 1009 Вінницький регіональний центр оцінювання якості освіти вул. Київська, 46
України в 2015 році затверджено перелік навчальних предметів зовнішнього незалежного оцінювання: українська мова І література, математика,...

Програма "Освіта" ("Україна XXI століття") Державна національна програма...
Розбудова системи освіти, її докорінне реформування мають стати основою відтворення інтелектуального, духовного потенціалу народу,...

Ауки україни вища освіта україни І болонський процес навчальний посібник...
В55 Вища освіта України І болонський процес: Навчальний посібник / За редакцією В. Г кременя. Авторський колектив: М. Ф. Степко,...

Методична розробка містить навчально-методичний та програмний матеріал...
Фізика: Методичні вказівки та контрольні завдання (спеціальність 06010114 “Монтаж І обслуговування внутрішніх санітарно-технічних...



База даних захищена авторським правом © 2017
звернутися до адміністрації

f.lekciya.com.ua
Головна сторінка