План-конспект урока по физике. Тема: Принципы радиосвязи. Как осуществляется модуляция и детектирование
Цель урока: формировать представление о принципе радиосвязи, как передающем и принимающем устройстве, значение для радиосвязи изобретения генератора незатухающих колебаний.
Ход урока
Проверка домашнего задания методом фронтального опроса
1. Кто в России продолжил изучение электромагнитных волн, воспроизведя вначале опыты Г. Герца?
2. Как работал радиоприемник Попова?
3. Как была увеличена чувствительность прибора?
4. Как увеличивалась дальность передачи и приема радиоволн?
5. Кто осуществил
6. Задача № 998. Решение. с= λ·ν: ν1=с/λ₁; ν2= с/λ2; ν₁=12,5·106Гц; ν2= 11,5 ·106Гц;
7. Задача № 999. Решение. Рабочая площадь пластин конденсатора при переходе на прием длинных волн – увеличивается.
Изучение нового материала
1. Ток высокой частоты создает в антенне электромагнитную волну, которая распространяется в пространстве. Электромагнитная волна, достигнув, приемную антенну
создает в ней ток такой же частоты, которую излучил передатчик.
2. Генератор незатухающих колебаний, изобретенный в 1913году, позволил осуществлять надежную и качественную радиотелефонную связь на большие расстояния.
Радиотелефонная связь.
В микрофоне колебания воздуха в звуковой волне превращаются в электрические колебания такой же формы.
К сожалению, такие колебания нельзя передавать на большие расстояния. Электромагнитные волны низкой (звуковой ) частоты не излучаются.
Модуляция.
Чтобы передавать звуковые волны, необходимо высокочастотные колебания менять с помощью электрических колебаний звуковой частоты. Изменение высокочастотных колебаний, выработанных генератором, в соответствии с электрическими колебаниями звуковой частоты называется модуляцией. Изменять можно амплитуду высокочастотных колебаний – это амплитудная модуляция.
На рисунке мы видим три графика: а) график несущей частоты – колебания высокой частоты;
б) график электрических колебаний низкой частоты – модулирующие колебания; в) график колебаний модулированных по амплитуде – радиоволна.
Ни телевидение, ни телеграф, ни телефон, ни радио не работают, если высокочастотную волну не модулировать. Это необходимый процесс, который происходит в высокочастотной колебательной системе. Чтобы осуществить амплитудную модуляцию воздействуют на генератор незатухающих колебаний. Увеличить амплитуду колебаний можно увеличением энергии, поступающей на контур генератора. Уменьшить амплитуду колебаний в контуре можно уменьшением напряжения и соответственно энергии.
Для осуществления амплитудной модуляции с источником напряжения последовательно подключают дополнительный источник напряжения низкой частоты. Это может быть вторичная обмотка трансформатора, если по первичной обмотке течет ток низкой частоты. При этом высокочастотные колебания модулируются по амплитуде низкочастотным колебанием.
Иногда применяют частотную модуляцию, при которой происходит изменение частоты колебаний в соответствии с управляющим сигналом.
Детектирование.
Процесс выделения из модулированных колебаний высокой частоты низкочастотных колебаний называется детектированием.
Модулированный сигнал не вызывает колебания звуковой частоты громкоговорителя или мембраны телефона. Выделение низкочастотного колебания из модулированного сигнала осуществляется устройством с односторонней проводимостью – детектором. Это может быть полупроводниковый диод или вакуумный диод.
Если последовательно с источником модулированных колебаний и резистором включить полупроводниковый диод, то ток будет течь в одном направлении. Этот ток будет пульсирующим.
С помощью фильтра (конденсатора с резистором) пульсации тока сглаживаются. Когда на диод попадает ток, то часть его идет на нагрузку, а часть на конденсатор, заряжая его. Разделение тока уменьшает пульсации тока , который идет через резистор. Когда диод не пропускает ток, конденсатор разряжается через нагрузку. Новый импульс подзаряжает конденсатор. Через резистор течет ток звуковой частоты, который подается на мембрану громкоговорителя.
Мембрана передает колебания диффузору, а он и мы слышим речь, музыку.
Простейший радиоприемник.
Основные части: антенна, колебательный контур, связанный с антенной, контур цепи, в который входят детектор, конденсатор, телефон.
Рассказать, как работает простейший радиоприемник.
Закрепление изученного материала
1. Зачем нужна и как осуществляется амплитудная модуляция?
2. Зачем нужно и как осуществляется детектирование?
3. Как работает детекторный радиоприемник?
Подведем итоги урока
Домашнее задание: §52,53, № 1000, 1001.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)