Радио?.. Это очень просто!
Шрифт:
Рис. 5. Движение электронов в антенне и образование волн.
Н. — Но ведь это скорость распространения света!
Л. — Конечно, свет также является электромагнитными волнами, но их длина короче, чем у радиоволн.
Н. — Что же называется длиной волны?
Л. — Это расстояние между двумя электромагнитными
Н. — … скорости, умноженной на время. В данном случае скорость равна 300 000 000 м/сек, а время между двумя последовательными волнами — периоду тока. Итак, длина волны равна скорости распространения, умноженной на период.
Л. — Поздравляю. Можно также сказать, что длина волн ы равна расстоянию, пройденному в 1 сек, деленному на число волн, излученных в секунду, или, иными словами, на частоту{3}.
Н. — Это можно сравнить с двумя бегущими по улице мальчиками, которых я только что видел.
Л. — Как это?
Н. — Ну, да. Один из них большой, с длинными ногами, а другой — совсем маленький. Они бежали, держась за руки, т. е. с одинаковой скоростью. У большого шаги длинные, но их ритм реже, чем у маленького, который семенил рядом. Значит, это доказывает, что чем длина волны (длина шага) больше, тем частота (количество шагов в секунду) меньше и наоборот.
Л. — Сравнение совершенно правильное.
Н. — Все-таки некоторые вещи мне неясны. Что это за кольца, которые ты называешь электромагнитными волнами?
Л. — Я не знаю точно и даже у ученых нет об этом единого мнения. Однако известно, что вокруг проводника, по которому проходит электрический ток, возникает электромагнитное поле, т.е. совокупность электрических сил (притяжение и отталкивание электронов и протонов, о которых я тебе рассказывал прошлый раз) и магнитных сил. Последние можно обнаружить, приближая к проводнику компас, стрелка которого установится перпендикулярно проводнику (рис. 6).
Рис. 6. Магнитное поле прямолинейного проводника и катушки.
Н. — Значит, это то же, что и поле магнита?
Л. — Да, но с той только разницей, что при приближении к магниту стрелка компаса устанавливается в направлении магнита.
Н. — Разве можно рассматривать проводник, через который проходит ток, как магнит?
Л. — Да. Однако его магнитная сила невелика. Чтобы ее усилить, необходимо намотать из проволоки катушку. Таким образом мы получим электромагнит, который можно сделать значительно мощнее обычного магнита. Можно также снабдить его
Н. — Зависит ли полярность такого магнита от направления тока?
Л. — Да. Если, например, для данного направления тока полюс электромагнита притягивает северный полюс стрелки компаса, то при изменении направления тока электромагнит притянет южный полюс. Магнитное поле имеет направление, зависящее от направления тока, который его создает.
Н. — Таким образом, если я хорошо понял, электромагнитные волны это не что иное, как поля, покинувшие ток, который их создал. Эти поля прогуливаются в пространстве со скоростью 300 000 000 м/сек. Но как их принимают?
Л. — В природе существует большое количество явлений, называемых «обратимыми». Примером может служить создание магнитного поля посредством тока. Если ток создает поле, то поле или, точнее, изменения магнитного поля создают ток в проводнике, находящемся в поле.
Н. — Значит, электромагнитные волны вызовут появление тока в любом проводнике, расположенном на их пути?
Л. — Несомненно. Так, например, в металлических трубках, образующих основу моего кресла, наводятся в данный момент токи высокой частоты, вызываемые всеми работающими в настоящее время передатчиками.
Н. — И, садясь на этот «электрический стул», ты не боишься быть убитым электрическим током?
Л. — Нет, так как эти токи крайне незначительны благодаря большому расстоянию, отделяющему нас от различных передатчиков, волны которых прибывают сюда с очень слабым полем.
Н. — Извини меня, но все это мне кажется дьявольски сложным.
Л. — Чтобы доказать тебе, как это просто, я сейчас покажу один классический опыт. Смотри: вот две катушки, которые я только что купил для приемника, вот батарейка от моего карманного фонаря, а вот миллиамперметр.
Н. — Что это такое?
Л. — Ты мог бы и сам догадаться. Это прибор, служащий для измерения силы тока. Я соединяю батарейку Б с первой катушкой, а миллиамперметр mА — со второй (рис. 7) и связываю обе катушки между собой.
Рис. 7. Индуктивное соединение первичной I и вторичной II катушек.
Б — гальваническая батарея; mА — миллиамперметр.
Н. — Да нет же! Они не связаны, так как между ними есть расстояние.
Л. — Ты ошибаешься, дружище. Связь, о которой идет речь, — это электромагнитная связь: вторая катушка находится в поле первой. Впрочем, ты это сейчас увидишь.