Предыстория радиотехники. Лекция 3

Введение в ПД
Лекция 3
«Предыстория радиотехники»

1600 г –
начало изучения магнитных и электрических явлений
Вильям Гильберт опубликовал книгу «О магните, магнитных телах и большом магните – Земле. Новая физиология, доказанная множеством аргументов и опытов»
1600 г – 1800 г
1 этап: Электрические и магнитные явления самостоятельны и никак не связаны. Изучение статического электричества.
1800 г – 1840 г
2 этап: Обнаружена и исследована связь электрических и магнитных явлений.
1845 г – 1897г
3 этап: Разработана и экспериментально подтверждена теория электромагнитного поля. Начало практического использования электромагнитного поля.

1600 г – 1800 г
Отто фон Герике – генератор статического электричества (1663)
Питер ван Мушенброк – первый конденсатор – Лейденская банка (1745)
Бенджамин Франклин – атмосферное электричество (1750), молниеотвод, положительный и отрицательный заряд
Шарль Кулон – закон взаимодействия электрических зарядов (1785)
Луиджи Гальвани – животное электричество (1791)

Алессандро Вольта – первый источник электрического тока – вольтов столб (1800)
Ханс Кристиан Эрстед– действие электрического тока на магнитную стрелку (1820).
Андре Мари Ампер (1823) – электродинамика (1823) : электрический ток порождает магнитное поле.
Майкл Фарадей– электромагнитная индукция (1831) : изменение магнитного поля приводит к появлению электрического тока; работы по электромагнетизму (1831 – 1840)
1800 г – 1840 г

1845 г – 1897г
Майкл Фарадей– концептуальная модель электрического и магнитного полей (1831 – 1840); понятие «электромагнитное поле» (1845)
Джеймс Клерк Максвелл– двухтомный «Трактат об электричестве и магнетизме» (1873)
Генрих Рудольф Герц (1887) – экспериментальное доказательство электромагнитного поля (1887)
Николо Тесла, Александр Степанович Попов, Гульельмо Маркони – практическое использование электромагнитного поля для связи
Н.Тесла – радиоуправляемая модель судна (1893)
А.С.Попов – грозоотметчик (приемник электромагнитных волн (1895)
Г.Маркони – патент на беспроволочный телеграф (1897)

Уравнения Максвелла
rot H = (4π/c)(j + дD/дt)
rot E = - (1/c)дB/дt
B = μH
D = έE
rot – сокращение от слова rotor – вихрь. Операция rotH физически означает, что вектор напряженности магнитного поля вращается вокруг вектора тока, плотность которого равна j + дD/дt
Такой же физический смысл и у второго уравнения. Знак ‘минус’ означает, что направление тока, возникающего в замкнутом контуре в результате электромагнитной индукции, таково, что ток препятствует изменению магнитного потока.
H – вектор напряженности магнитного поля,
j – плотность электрического тока,
D – вектор электрической индукции,
Е – вектор напряженности электрического поля,
В – вектор магнитной индукции,
ρ – плотность электрических зарядов,
μ – магнитная проницаемость среды,
έ – диэлектрическая проницаемость среды

Опыты Г.Герца (1886 – 1888)

Опытная установка Г.Герца

Уильям Томсон, барон Кельвин в 1850-е годы изучал процессы в колебательном контуре.
Формула Томсона:
Что было известно Г. Герцу?
Катушка Румкорфа (1851) – устройство для получения импульсов высокого напряжения

Процессы в вибраторе Г. Герца

Резонанс-трансформатор Н.Теслы (1891)

Схема Бранли (1890)

Приемник А.С.Попова (1895)

Приемник Г.Маркони (1896)