3.2. Системы электрической связи

Современные системы связи в качестве сигналов используют электри­ческий ток. Электрическим током называют упорядоченное движение электрических зарядов (электрически заряженных частиц). Такими части­цами являются, например, электроны, имеющие отрицательный электриче­ский заряд. Средой распространения электронов являются проводники - материалы, проводящие электрический ток. Если к концам проводника подсоединить источник электрических зарядов — электрическую батарею (источник питания), по проводнику потечет ток I, величина которого зави­сит от напряжения источника Е и сопротивления проводника R. Связь меж­ду параметрами электрической цепи приведена на рис. 3.2. ,

Тик, А	Напряжение, В	Сопротивление, Ом	Мощность, Вт
1	и	Я	Р

При обозначении больших величин используют кратные единицы; кило - I к - I0⁵, мвга - I М - 10⁶, гига - 1 Г - 10®, а при обозначении малых величин -дольныеединицы: мили-1 м = 10", микро- 1 мк= 10"⁶.

Гримером системы связи, использующей электрический ток (системы проводной связи), является телефонная связь. Система телефонной связи содержит микрофон, динамик, к которым с помощью проводов подсоеди­нена электрическая батарея (рис. 3.3). Мембране

ДиффуэорП

звук

Электрический

«*•» Батарея

Рис. 3.3

Капсула с /порошком

Звук

Принцип работы системы телефонной связи заключается в следую­щем, Звуковой сигнал (речь человека), представляющий собой переменное давление воздуха, поступает на микрофон. Простейший микрофон содер­жит капсулу с угольным порошком, закрытую упругой пластинкой - мем­браной, Угольный порошок изменяет свое сопротивление электрическому току в зависимости от давления на этот порошок, вызывающего его уплот­нение и разрыхление. При отсутствии звуковых колебаний в микрофоне под действием источника питания протекает постоянный ток 10. При разго­воре возникает звуковое поле с переменным давлением, воздействующим на мембрану. При увеличении давления угольный порошок сжимается и его сопротивление уменьшается, а ток в микрофоне возрастает. При уменьшении давления возникает обратная ситуация. В результате по про­воднику будет протекать переменный по величине ток, изменяющийся пропорционально силе голоса, Таким образом, сообщение (речь) преобра­зуется в злекфический ток. Электрический ток по проводам поступает

на динамик, который состоит из электромагнита и диффузора - специаль­ной пластины, которая притягивается магнитом. Изменяющийся электри­ческий ток создает в электромагните переменную магнитную, рилу, которая заставляет колебаться мембрану. Колебания мембраны создают переменное давление воздуха, которое, достигнув уха человеку, превращается в звук, Современная телефонная сеть имеет более сложную структуру, угольные микрофоны в настоящее время не применяются, но рассмотренный выше принцип передачи речи, предложенный А. Беллом, сохраняется.

Аналогично функционирует и система телеграфной связи, предложен­ная С. Морзе. Телеграфия относится к системам документальной связи и позволяет передавать и регистрировать буквенно-цифровой текст. Систе­ма содержит телеграфный ключ (ключ Морзе), регистрирующее устройст­во, источник питания - батарею Е и соединительные провода (рис. 3.4).

Регистрирующее

\ "Б

Рис. 3.4

Ключ Морзе представляет собой обычный выключатель, с помощью которого замыкается или размыкается цепь для протекания тока /(/). Каж­дая буква алфавита представляется с помощью кода Морзе сочетанием то­чек и тире (например, буква «а» —> • «е» —> ♦). Для передачи «точки» необходимо кратковременное замыкание ключа, для передачи «тире» - длительное замыкание.

Сформированные импульсы тока по проводам поступают на регистри­рующее устройство С. Электромагнит, который использовал Морзе, «при­жимал» карандаш, прикрепленный к пружине, к подвижной бумажной лен­те на время протекания тока. Показательно, что телеграфная связь с помо­щью кода Морзе требует наличия высококвалифицированных операторов для передачи и приема сообщения, имеет невысокую скорость передачи. В настоящее время для передачи текста используются буквопечатающие телеграфные аппараты и компьютерная техника.

Системы проводной связи в настоящее время применяют в различных областях деятельности человека. Примером таких систем является город-

екая телефонная сеть, система связи между отдельными составляющий ЭВМ (процессором, принтером и дисплеем), между несколькими ЭВМ находящимися в одном здании (на судне), - так называемая локальная вычислительная сета. Но системы проводной связи требуют наличия со. единительных проводов и не могут использоваться для обмена информацд. ей с подвижными объектами (судами, самолетами, автомобилями). Связь с подвижными объектами возможна только с использованием систем ра- диосвязи. Теоретической базой построения систем радиосвязи РТС являет­ся радиотехника. Радиотехника - наука, изучающая проблемы передачи и получения информации с помощью радиоволн.