Радио

О.С. Попов

ПЛАН
Значення відкриття електромагнітних хвиль.
Біографія О.С. Попова
Наукова діяльність О.С. Попова.
Будова і принцип дії радіоприймача.
Література

Значення відкриття електромагнітних хвиль.
Існування електромагнітних хвиль та їхні власти­вості були теоретично передбачені Максвеллом у 60-ті роки XIX ст., і лише в 1888 р. електромагнітні хвилі були вперше експериментальне отримані й вивчені Г.Герцем. За допомогою тонких експериментів Герц виявив і дослідив відбивання, заломлення, інтерфе­ренцію, дифракцію і поляризацію електромагнітних хвиль. Він довів, що в усіх випадках електромагнітні хвилі поводяться як видиме випромінювання, законо­мірності якого були на той час добре вивчені.

Біографія О.С. Попова
Відомий російський фізик. Перший в світі побудував радіопередавач і приймач, передав першу в світі телеграму, винайшов антенну і багато інших пристосувань для радіопередавача і радіоприймача.
О.С.Попов народився 16 березня 1859 р. в с.Тур'їнські Рудники. У 1882 р. закінчив фізико-математичний факультет Петербурзького університету і був залишений у ньому для підготовки до наукової діяльності. Був викладачем фізики та електротехніки Мінних офіцерських класів (1883-1901 pp.) та Технічного училища Морського відомства в Кронштадті (1890-1900 pp.), професором фізики і директором Петербурзького електротехнічного інституту.
Помер О.С.Попов 13 січня 1906 р.

Наукова діяльність О.С. Попова.
Перші наукові дослідження О.С.Попова присвячені аналізу найвигіднішої дії динамоелектричної маши­ни. Після опублікування в 1888 р. праць Г.Герца з електродинаміки О.С.Попов почав вивчати електро­магнітні явища, читати лекції на тему: «Найповніші дослідження про співвідношення між світловими і електричними явищами». Намагаючись знайти засо­би ефективного демонстрування дослідів Герца перед великою аудиторією, О.С.Попов сконструював більш наочний індикатор електромагнітних хвиль, які ви­промінює вібратор Герца. Добре розуміючи потребу флоту в засобах бездротовой сигналізації, він на по­чатку 90-х років поставив перед собою задачу вико­ристання електромагнітних хвиль для сигналізації: по­шук достатньо чутливого індикатора електромаг­нітних хвиль, розробка приладу, здатного реєструва­ти електромагнітні хвилі, які випромінює вібратор Герца. В якості індикатора О.С.Попов обрав радіокондуктор, запропонований французьким фізиком Е.Бранлі і названий пізніше когерером. Когерер — це наповнена металевим порошком невелика скляна трубка з двома електродами на кінцях. Під дією елек­тромагнітних хвиль електричний опір порошку змен­шувався, і когерер утрачав чутливість, яка при легко­му струшуванні знову відновлювалася.

У результаті копітких експериментів з когерером О.С.Попов зробив його досить зручним і чутливим інди­катором електромагнітних хвиль. На початку 1895 р. було створено «прилад для виявлення та реєстрації електричних коливань».
До весни 1895 р. Попов винайшов чутливий і на­дійно працюючий радіоприймач, який використовував­ся для бездротової сигналізації (радіозв'язку). Під час проведення дослідів О.С.Попов помітив, що приєднан­ня до когерера вертикального металевого дроту (анте­ни) спричиняє збільшення відстані надійного прийо­му. 7 травня 1895 р. на засіданні фізичного відділення Російського фізико-хімічного товариства О.С.Попов зробив доповідь про винайдення ним бездротової сис­теми зв'язку і продемонстрував її роботу.
Під час дослідів у 1895 р. О.С.Попов зрозумів, що його приймач реєструє також і грозові розряди. Тому він створив спеціальний прилад, який записував на рухому паперову стрічку сигнали, що утворювалися під час грози. Цей прилад, названий пізніше грозовідмітчиком, у 1895-1896 pp. використовувався для вив­чення характеру атмосферних завад.
Приймач Попова і грозовідмітчик зберігаються в Центральному музеї зв'язку в Санкт-Петербурзі.

У 1895-1896 pp. О.С.Попов займався вдоскона­ленням створених ним приладів, виступав з допові­дями і демонстрував їх роботу. Весною 1897 р. він уперше виявив явище відбивання електромагнітних хвиль від металевих предметів (зокрема, кораблів). Це відкриття лягло в основу сучасної радіолокації. Під час дослідів у 1897 р. він користувався електромагніт­ними хвилями, які лежать на межі дециметрового й метрового діапазонів. До того часу відносяться робо­ти О.С.Попова з вивчення ним рентгенівських про­менів, уперше зроблені ним у Росії рентгенівські знімки кінцівок людини та предметів.
У 1899 р. П.Н.Рибкін, Д.С.Троцький — помічни­ки О.С.Попова — виявили детекторний ефект коге­рера. На основі цього О.С.Попов створив «телефон­ний приймач депеш» для слухового прийому радіо­сигналів (на головні телефони) і запатентував його.
На початку 1900 р. прилади Попова були викорис­тані для зв'язку під час ліквідації аварії на броненосці «Генерал-адмірал Апраксій» та врятування рибалок у відкритому морі.
Заслуги О.С.Попова у винайденні радіо офіційно були відзначені в 1900 р. присудженням йому почес­ного диплома і золотої медалі на IV Всесвітньому електротехнічному конгресі в Парижі.

Будова і принцип дії першого радіоприймача.
Ідею використання електромагнітних хвиль для передавання сигналів на відстані вперше висловив у 1889 р. О.С.Попов. Він у 1895 р. збудував і продемон­стрував у дії перший радіоприймач, який працював на релейній схемі: дуже мала енергія електромагніт­них хвиль за допомогою спеціального пристрою ко­герера - використовувалася для керування електродзвінком.
У ньому електромагнітні хвилі приймалися (реє­струвалися) спеціальним приладом — когерером. Під дією електромагнітної хвилі опір когерера К різко зменшується, в результаті чого замикається коло ба­тареї Б. Струм проходить у обмотці реле Р, яке притя­гує якір Я, замикаючи контакти С реле. Якір замикає контакт, і струм проходить в обмотці електромагніта Е. Електромагніт притягує якір-пластинку П з моло­точком, який ударяє по чашці дзвінка Д. Чути звук.
Одночасно з цим розриваються контакти М і струм в обмотці Е зникає. Молоточок ударяє по коге­реру, струшуючи ошурки, їх опір зростає. Струм в обмотці реле не проходить, і приймач знову готовий до роботи.

У сучасних радіоприймачах когерер замінили елек­тронні лампи й напівпровідникові транзистори, але принцип реле залишився. Електронна лампа працює як реле: слабкі сигнали, які надходять на сітку лампи, керують енергією місцевого джерела струму, увімкну­того в анодне коло лампи.
Г.Марконі в 1896 р. подав заявку, а в 1897 р. дістав патент (в Англії) з застосування електромагнітних хвиль для бездротового зв'язку. (О.С. Попов свого винаходу не патентував.) Схема приймача Г.Марконі була такою само, як і схема приймача О.Попова.
Г.Марконі провів значну роботу з удосконалення приладів зв'язку. Зокрема, в 1902 р. він здійснив зв'я­зок через Атлантичний океан. Його діяльність відігра­ла значну роль у розвитку радіотехніки, зокрема в поширенні радіо як засобу зв'язку і була відзначена в 1909 р. Нобелівською премією.
Важливим етапом у розвитку радіозв'язку стало створення в 1913 р. лампового генератора незатухаючих коливань. У наступні роки зусиллями багатьох видатних учених та інженерів радіотехніка перетво­рилася на надзвичайно широку й різноманітну галузь техніки.

1895року на засіданні Російського фізико-хімічного товариства Попов зробив доповідь “Про відношення металевих порошків до електричних коливань”, продемонстрував винайдену ним систему безпроводового електрозв’язку. Того ж року сконструював прилад, що реєстрував грозові розряди (“грозовідмітник”). Під керівництвом Попова в 1897році відкрито явище впливу металевих поверхонь на поширення радіохвиль. Попов разом з П.М. Рибкіним і Д.С. Троїцьким в 1889році розробив конструкцію радіоприймача з телефоном (прообраз детекторного приймача). На початку 1900року прилади Попова вперше було застосовано для практичного зв’язку (на віддаль понад 40км). Приймач Попова був удостоєний великої золотої медалі на Всесвітній виставці в Парижі (1900рік). Премії його імені присуджували за видатні роботи й винаходи в галузі радіотехніки і електротехніки. В Україні День Радіо святкується 7 травня.

1
5
1. Когерер
2. Реле
3. Дзвінок
4. Ударник
5. Антена
6. Заземлення
2
6
4
3