12. Сколько понадобится передать импульсов по каналу связи для того, чтобы передать весь русский алфавит из 32 букв по стрелочному телеграфному аппарату б.С. Якоби и по телеграфу с.Морзе?

Для телеграфа Якоби мы последовательно должны передавать пачки импульсов, первая содержит 1 импульс, вторая 2 импульса, а последняя 32 импульса. Для решения задачи необходимо определить сумму членов арифметической прогрессии. Первый член прогрессии равен a₁= 1, всего членов n=32, шаг равен d=1.последний член прогрессии равен a_n=a₁+d (n-1)= 32. Для суммы первых n членов арифметической прогрессии справедливо:

.

В нашем случае сумма равна . Т.е. для передачи понадобиться 528 импульсов.

При использовании кода Морзе передаются короткие (точки) и длинные (тире) импульсы. В таблице приведены следующие данные: количество элементов кода n, количество кодируемых азбукой Морзе символов m при данном n (равномерное кодирование), а также общее количество символов М при максимальном числе n (неравномерное кодирование).

n	1	2	3	4	5	6
m	2	4	8	16	32	64
M	2	6	14	30	62	126

Таким образом, для передачи 32 символов необходимо использовать код с наибольшим количеством элементов – 5. А для передачи всего алфавита понадобиться 62 импульса

13. Определите скорость передачи информации по одному каналу телеграфного аппарата Бодо для скорости вращения синхронизатора V=180 (220) об/мин, а также скорость передачи по линии связи?

Существуют аппараты Бодо, которые обеспечивают одновременную работу по одной линии до n=6 аппаратов. За время одного оборота синхронизатора может передаваться 1 буква, но на каждом аппарате. Каждая буква передается двоичным кодом с количеством разрядов k = 5. Определим, сколько букв в секунду m можно передать по одному аппарату . Для скорости V=180 об/мин m=3 буквы в секунду, а для скорости V=220 об/мин m=3.66 буквы в секунду. Скорость в канале составит С=k m. Для скорости V=180 об/мин С=15 бит в секунду, а для скорости V=220 об/мин С=18.33 бита в секунду. Скорость в линии будет зависеть от количества одновременно работающих аппаратов С_l=k m n.

n	1	2	3	4	5	6
Сl, при V=180 об/мин	15	30	45	60	75	90
Сl, при V=220 об/мин	18.33	36.66	54.99	73.32	91.65	109.98

14. Предложите техническое решение для увеличения дальности телеграфной связи при существующем уровне техники в конце 19 века?

В 19 веке еще не было электронных ламп, полупроводниковых приборов, которые в последствии использовались для усиления электрических сигналов. Однако в 1830 году Шиллинг изобрел электромагнитное реле. В следующем 1831 году аналогичное изобретение сделал Джон Генри. Реле может использоваться в качестве регенератора телеграфных сигналов в линиях связи, которые представляют импульсы тока различной или одинаковой длительности. Основным элементом обычного реле является многовитковая катушка с ферромагнитным сердечником из магнитомягкого материала. В конструкцию реле также входят: подвижный якорь с пружинным механизмом и контактные группы. Якорь притягивается к сердечнику при протекании через обмотку электрического тока. В простейшем реле при его срабатывании два контакта замыкаются нажатием якоря. Без тока контакты размыкаются, т.к. якорь под действием пружинного механизма возвращается в исходное положение. Для срабатывания реле необходим определенный ток. Для любой линии существует максимальное расстояние на котором срабатывает приемное устройство, которое в большинстве телеграфных линий также представляет электромагнитный механизм аналогичный реле. Для увеличения расстояния можно в промежуточной точке установить реле, которое будет срабатывать от приходящего тока и своими контактами подключать другой источник питания к продолжению линии связи. В телеграфных линиях с аппаратами Морзе функция регенерации осуществляется в каждом телеграфном пункте, т.е. сообщение, полученное на одной телеграфной станции, транслируется дальше автоматически.

Основные законы, описывающие электромагнитные явления.

1. Какова размерность электрического заряда?

2. Сформулируйте закон Кулона.

3. Силовые линии электрического поля и напряженность электрического поля от точечного заряда, сферического заряда (поверхностный и объемный заряды), заряженной нити, цилиндра, двух нитей плоскости, двух плоскостей.

4. Электрическая емкость, размерность.

5. Емкость плоского конденсатора, емкость двухпроводной цепи (коаксиальной и симметричной)

6. Поляризация диэлектриков. Емкость реального конденсатора. Проводимость двухпроводной линии. Зависимость от частоты.

7. Напряженность магнитного поля проводника с током, зависимость от частоты.

8. Магнитная индукция, размерность.

9. Магнитный поток, размерность. Общее выражение.

10. Поверхностный эффект. Глубина проникновения.

11. Эффект близости.

12. Зависимость сопротивления двухпроводной линии от частоты

13. Индуктивность витка с током, катушки, двухпроводной линии. Внутренняя и внешняя индуктивности.

14. Эквивалентная схема двухпроводной линии.