История создания радио

Бюджетное общеобразовательное учреждение города Омска «Средняя общеобразовательная школа №106»                                   Творческий проект

«История создания радио»

                                                                                                                                                               

                                                                                                               Выполнила:                                                                                                                                
                                                                                                                                                Ученица 8-1 класса 

Писклакова Полина 

                                                                                                                                                                      Проверила:

                                                                                                                                                                      Криворотова О.А

                                                                                                       

                                        Омск 2016.

Радио -- технология беспроводной передачи информации посредством электромагнитных волн радиодиапазона.Технические методы и средства, с помощью которых это делается, составляют предмет радиотехники. Научным фундаментом которой является радиофизика. Радиофизика началась с уравнений, сформулированных в 1873 году Максвеллом. Рождение теории Максвелла было подготовлено длительным процессом постепенного накопления результатов многочисленных экспериментов.Их история начинается с датского профессора Г. Эрстеда, который показал, что вокруг проводника с током возникает магнитное поле. Далее английский физик М. Фарадей доказал, что магнитное поле рождает электрический ток. Максвелл пришел к выводу, что изменяющиеся электрические и магнитные поля, взаимно порождают друг друга, образуют единое переменное электромагнитное поле -- электромагнитную волну, которая распространяется в пространстве со скоростью света. Это дало толчок для создания радио.Также открытия физических явлений и их исследование дало начало постройке элементной базы, которая дала толчок в развитии и в создании радио. И уже теория начала применяться для решения практических задач.История открытия радио, в которой сплелись имена многих исследователей разных стран, еще раз подтверждает важный закон истории науки, о котором писал Ф. Энгельс в 1894 г., за год до открытия радио, говоря, что, если время для открытия созрело, "это открытие должно было сделано".

1. Первый радиоприемник

Александр Степанович Попов создал первый радиоприемник в 1895. Первый радиоприемник А. С. Попова имел очень простое устройство: батарея, электрический звонок, электромагнитное реле и стеклянная трубка с металлическими опилками внутри, называемая когерер. Передатчиком служил искровой разрядник, возбуждавший электромагнитные колебания в антенне, которую Попов впервые в мире использовал для беспроводной связи. Под действием радиоволн, принятых антенной, металлические опилки в когерере сцеплялись, и он начинал пропускать электрический ток от батареи. Срабатывало реле, включался звонок, а когерер получал "легкую встряску", сцепление между металлическими опилками ослабевало, и они были готовы принять следующий сигнал. На рисунке 1 представлен схема радиоприемник А. С. Попова.

2.Электронная эмиссия. Электронная эмиссия - это эффект вырывания электрона с поверхности металла при сообщении электрону энергии равной или больше чем работа выхода.Работа выхода - это работа, которую необходимо совершить для вырывания электрона из металла в вакууме.Различают 4 вида электронной эмиссии [5].

1. Термоэлектронная эмиссия. Испускание электронов нагретым металлом.

2. Фотоэлектронная эмиссия. Испускание электрона под действием излучения.

3. Вторичная электронная эмиссия. Испускание электронов поверхностью металлов, полупроводников или диэлектриков при бомбардировке их пучком электронов.

4. Автоэлектронная эмиссия. Испускание электронов с поверхности металла под действием сильного внешнего электрического поля.

Термоэлектронная эмиссия была открыта в середине 19 века Т.Эдисоном. Он наблюдал течения тока в вакууме между наколенным электродом и положительно заряженным электродом.Фотоэлектронная эмиссия или фотоэмиссия была открыта Густавом Герцем в 1887. Он обнаружил, что при излучении ультрафиолетовым светом электродов, которым подана разность потенциалов, происходит испускание электронов.Вторичная электронная эмиссия была открыта Л.Остином и Г.Штарке в 1902.Автоэлектронная эмиссия была открыта в 1897 г. Р. Вудом.радио электромагнитный полупроводник транзистор.3. Радиолампа в радиоприемнике

В радиолампе используется термоэлектронная эмиссия. Одной из таких ламп является диод. Он был создан Д. А. Флемингом в 1904.Диод состоит из катода, анода и нагревательной нити. Анод заряжается положительно относительно катода и при подогретом катоде происходит испускание электронов. Ток в диоде может двигаться в одном направлении от катода к аноду. Это свойство диода используется для выпрямления переменного тока и для детектирования.Ток в диоде зависит от напряжения, однако, при увеличении напряжении на аноде, анодный ток в лампе достигает предела. На рисунке 2 показан график зависимости анодного тока (тока в диоде) от напряжения (подающегося на электроды). Точка S это точка где наступает насыщение лампы, то есть при увеличении напряжения анодный ток возрастать не будет, достигается предел анодного тока.

В 1906 инженер Л. Де Форест предложил ввести ещё один электрод между анодом и катодом. Данный электрод назвали сеткой. А лампу триод. При увеличении числа сеток название лампы менялось. При 2 сетках называлась тетрод при 3 сетках пентод и так далее. При подаче на сетку положительного напряжение ток в лампе уменьшается, а при подаче отрицательного напряжения ток в ламе усиливается. Лампы, имеющие сетку, могут усиливать ток. Такие лампы имеют две основные характеристики: крутизна лампы и коэффициент усиления.Величина изменения анодного тока при увеличении напряжения на сетке называется крутизной лампы.[1]Коэффициент усиления - это число, которое показывает во сколько раз изменение анодного напряжения больше изменения напряжения на сетке, которое производит то же действие на анодный ток.Также радиолампы имеют свои недостатки, в первую очередь - это нить накала. Она имела два недостатка, первый: из-за нагревания и охлаждения она очень быстро выходила из строя, второй: для начала работы лампы надо было ждать нагревания нити. И ещё один недостаток ламп - это их размеры. Самая большая радиолампа имела размер 2,5 метра, которая использовалась для трансляции, а самая меленькая имела размер 5 см.

Изобретение радио является одним из величайших достижений человеческой культуры конца девятнадцатого столетия. Появление этой новой отрасли техники не было случайностью. Оно подготовлялось всем предшествующим развитием науки и отвечало требованиям эпохи.

Радио - это не только радиотелефонная и радиотелеграфная связь, радиовещание и телевидение, но и радиолокация и радиоастрономия, радиоуправление и многие другие области техники, которые возникли и успешно развиваются благодаря выдающимся учёным и изобретателям, одним из которых был наш соотечественник А.С. Попов. Радио, начавшее свою практическую историю спасением людей, стало новым прогрессивным видом связи.В своём реферате я не стала акцентировать внимание на датах и событиях, лишь кратко обозначив значимые открытия и события в радиофизике и радиотехнике, повлиявшие на дальнейшее развитие радио. Я попыталась показать этапы развития радио через развитие отдельных основных технических средств и методов, с помощью которых происходит радиосвязь.Роль радио в эпоху новых технологий по-прежнему велика. Развитие новых технологий продолжается и в радиотехнике и в радиофизике.

Список литературы.

1. Айсберг. Е. Радио?.. Это очень просто! - М.: Энергия, 1967. -208с.

2. Зубаков. Б. В., Чумаков. С. В. Энциклопедический словарь юного техника. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Педагогика, 1988. -464с.

3. Левинштейн М. Е. Знакомство с полупроводниками. - М.: Наука, 1984. -240с.

4. Эймишен Ж.-П. Электроника?.. Нет ничего проще! - М.: Энергия, 1970. - 248с.

5. Добрецов Л.Н. Эмиссионная электроника. - М.: Наука, 1966.-564с.

6. Чуянов В. А. Энциклопедический словарь юного физика. - М.: Педагогика, 1984. - 352с.

7. Шапкин В. И. Радио: открытие и изобретение. -- М.: ДМК ПРЕСС, 2005.