Розвиток засобів зв’язку

Розвитку і вдосконаленню засобів зв'язку приділяється велика увага в усьому світі. Різні засоби зв'язку (телефон і телеграф, радіо і телебачення, факс, комп'ютер, інтернет тощо) міцно увійшли в повсякденний побут широких мас населення і тепер важко навіть уявити собі життя людини без них. Без добре організованих засобів зв'язку практично неможливо в сучасних умовах керувати народним господар­ством.

Наша країна вкрита густою мережею кабельних, радіорелейних і повітряних ліній телефонного зв'язку. Телефонний зв'язок дійшов до всіх населених пунктів.

Широко розвинений автоматичний телефонний зв'язок між населеними пунктами, коли абонент, наприклад у Києві, самостійно, не вдаючись до послуг телефоністки, набирає потрібний йому номер у Львові, Харкові, Бердичеві, Таращі чи іншому населеному пункті. Останнім часом почав розвиватися відеотелефонний зв'язок між населеними пунктами. Розмовляючи, співрозмовники бачать один одного на екрані.

Швидкими темпами розвивається телефонний зв'язок у сільській місцевості. Телефонний зв'язок із своїми районними центрами мають практично всі села.

Проте створити надійну систему зв'язку з віддаленими пунктами, будуючи кабельні чи радіорелейні лінії, дуже складно. З віддаленими від центру пунктами зручно зв'язуватися за допомогою штучних супутників Землі. Такі системи космічного зв'язку через штучні супутники зв'язку успішно

Мал. 94

працюють уже багато років (мал. 94). Потужний передавач посилає на штучний супутник зв'язку радіосигнали, які містять або телефонні повідомлення, або програму телебачення. На супутнику встановлено приймач, який підсилює і перетворює прийняті сигнали і через бортовий передавач ретранслює на Землю. їх ловлять антенами земних прий­мальних пунктів і передають на місцеві телевізійні станції.

Досі йшлося про використання космічного зв'язку в земних умовах. Але без надійного радіозв'язку практично неможливе було б освоєння космосу. За допомогою радіо підтримується зв'язок з екіпажами космічних кораблів, здійснюється управління цими кораблями під час безпілотних польотів, передаються з кораблів на Землю показання різної апаратури тощо.

Швидкими темпами розвивається радіозв'язок і телебачення. Створюється розгалужена мережа ультракороткохвильових передавачів, які дають можливість поліпшити обслуговування радіослухачів, оскільки на мовлення на ультракоротких хвилях не впливають індустріальні, атмо­сферні та інші перешкоди. Розвивається передавальна телевізійна мережа, зростає приймальний парк телевізорів. Потреби в широко розгалужених, надійно функціонуючих засобах зв'язку дуже великі і незмінно зростатимуть в міру розвитку народного господарства, автоматизації і механізації виробничих процесів, розквіту духовного життя і культурних запитів населення.

Задачі для самостійного розв'язування

1. У скільки разів і як зміниться швидкість поширення електромагнітної хвилі у разі переходу з вакууму в деяке середовище, якщо довжина хвилі зменшиться у 9 разів?

2. Скільки коливань відбувається в електромагнітній хвилі, що має довжину 500 м, за час, який дорівнює періоду звукових коливань з частотою 3 000 Гц?

3. Електромагнітні хвилі поширюються в однорідному середовищі зі швидкістю 2 • 108 ^м_с. Яку довжину хвилі мають коливання у цьому середовищі, якщо їх частота у вакуумі 1 МГц?

4.  Електромагнітні хвилі поширюються в середовищі зі швидкістю  2 • 108 ^м_с. Знайдіть довжину хвилі, якщо у вакуумі вона дорівнює  6 м?

5. Телевежа розміщена на межі прямої видимості від приймальної антени телевізійного приймача. Знайдіть відстань між ними, якщо відомо, що висота телевежі 300 м, а висота приймальної антени — 10 м.

6. Електроємність конденсатора зміннбї ємності в контурі радіоприймача може змінюватися від 50 до 450 пФ. Індуктивність котушки при цьому не змінюється і дорівнює 0,6 мГн. Які довжини хвиль може приймати радіоприймач?

7. На яку довжину хвилі настроєний коливальний контур, що складається з котушки індуктивністю 1,6 мГн і конденсатора ємністю 400 пФ?

8. Яку індуктивність повинна мати котушка, щоб разом із конденсатором ємністю 0,005 мкФ скласти контур, що резонує на електромагнітну хвилю завдовжки 500 м?

9. Радіостанція працює на хвилі завдовжки 150 м. Яку ємність має конденсатор у коливальному контурі передавача, якщо індуктивність його котушки 0,2 мГн ?

10. Хвилю якої довжини прийматиме радіоприймач, коливальний контур якого має конденсатор ємністю 75 пФ і котушку індуктивністю 1,34 мГн? Знайдіть частоту власних коливань контура радіоприймача.

11. У разі зміни струму в котушці на 1 А за 0,6 с у ній індукується ЕРС 0,23 мВ. Яку довжину хвилі матиме випромінювання генератора, в коливальний контур якого входить ця котушка і конденсатор ємністю 14,1 пФ ?

12. Основна частота сигналів телебачення 50 МГц. Протягом 0,04 с передається 500 000 елементів зображення. Визначте кількість довжин хвиль, які припадають на один елемент зображення.

1. Максимальна сила струму у вхідному контурі радіоприймача I_max=4 мА, максимальна напруга на конденсаторі U_max=0,4 В. Чому дорівнює довжина прийнятих радіохвиль, якщо індуктивність вхідно­го контуру L = 17 мкГн?

Розв'язання. Згідно із законом збереження енергії максимальна енер­гія електричного поля конденсатора дорівнює максимальній енергії магнітного поля котушки: . Звідси .

Довжина прийнятих радіохвиль.

Підставивши добуте значення С, дістанемо: .

(м).

2. У деякій точці простору індукція магнітного поля електромагнітної хвилі змінюється під нуля до максимального значення за 2 мкс. Чому дорівнює довжина хвилі? (Відповідь: 2400 м.)

3. Коливальний контур генератора радіопередавача має ємність 3,5 пФ та індуктивність 14 мкГн. Чому дорівнює довжина радіохвиль, випромі­нюваних антеною цього радіопередавача? (Відповідь: 13 м.)

4. Антена корабельного радіолокатори розташована на висоті h = 25 м над рівнем моря. На якій максимальні відстані S_max радіолокатор може виявити рятувальний пліт? З якою частотою п можуть при цьому випу­скатися імпульси? (Відповідь: 18 км; п =8,3∙10³с^-1.)

5. Радіолокатор працює на хвилі 5 см і випускає імпульси тривалістю 1,5 мкс. Скільки коливань міститься в кожному імпульсі? Яка міні­мальна дальність S_min виявлення цілі? (Відповідь: 9000; 225 м.)