БЕСЕДА ВТОРАЯ

Незнайкин ничего не знал нн о леременнол\ токе, ни об его частоте, ни об его периоде. Он ничего также не знал об электромагнетизме. Из этой беседы он узнает, что такое длина волны, электромагнит, магнитное поле... Он сможет так же хорошо, как и Любознайкин, объяснить, в чем заключается явление индукции.., потому что, как Вы увидите, Незнайкин очень одаренный мальчишка.

О ДВИЖЕНИИ ТУДА И ОБРАТНО

Незнайкин.- Последний раз, Любознайкин, ты мне рассказал об электронах, протононах и электрическом токе. Словом, обо всем, кроме радио!

Любозиайкии. - Но, мой дорогой, в радиотехнике мы в основном и занимаемся электрическими токами, поэтому прежде всего следует знать основные законы, которые ими управляют.

Н. - А я-то думал, чго радно - это наука главным образом о волнах!

Л. - Конечно, волны играют важную роль. Это они помогают установить связь между передающей и приемной антеннами без проводов на расстоянии. При передаче волны возбуждаются переменным током высокой частоты, протекающим в передающей антенне, а достигнув приемной антенны, они вызывают в ней подобный же ток, хотя и значительно более слабый.

Н. - Подожди. Вот ты говоришь о «переменном токе высокой частоты», не потрудившись объяснить смысл этого термина.

Л. - Не торопись. Ты же видишь, что необходимо сначала изучить электричество, прежде чем бросаться очертя голову в радио...

До сих пор мы говорили только о постоянном токе, т. е. о таком токе, который идет всегда в одном направлении с постоянной силой.

Н. - Как вода, которая течет из открытого крана?

Л. - Да, если тебе так нравится... Но представь себе, что какая-то электрическая машина (генератор переменного тока)

Рис. 4. Кривая напряжения переменного тока.

Л - амплитуда; Т - период.

или другое какое-либо устройство периодически меняет полярность на концах проводника. Каждый конец поочередно становится положительным, затем его потенциал уменьшается, приближается к нулю и становится отрицательным. Достигнув максимума, ои уменьшается, снова приближается к нулю, становится положительным, увеличивается, проходит через максимум, называемый амплитудой, и все начинается сначала (рис. 4),

га

Н. - Это очень похоже на качели, которые сначала взлетают кверху, затем опускаются, проходят самое низкое положение, снова поднимаются, но уже с другой стороны и т. д.

Л-Твое сравнение очень удачно. Ты понимаешь, что ток, который будет вызван в проводнике таким напряжением, называемым переменным, также будет переменным, Т. е. его направление будет периодически изменяться, а интенсивность в каждый данный момент будет пропорциональна напряжению.

Н. - Если я правильно понял, в переменном токе электроны совершают бесконечные движения туда и обратно.

Л. -Да. А время, в течение которого электроны перемещаются 1 раз туда н обратно, называется периодом.

Н. - А сколько длится один период?

Л. - Используются токи с периодами как 0,02, так н 0,000 000 000 01 сек. Все зависит от частоты тока. Н. - Что это такое?

Л. -Частотой называют число периодов в секунду. Это значит, что если период длится /во сек, то в 1 сек уложится 50 периодов и мы можем сказать, что частота равна 50 периодам в се.кунду.

Единице частоты присвоили имя Герца, который первый экспериментально получил электромагнитные волны. Таким образом, один герц соответствует одному периоду в секунду. Кратные единицы называются килогерц (1000 герц) и мегагерц (1 000 000 герц). Сокращенно они обозначаются гц. кгц и Мгц соответственно.

В МИРЕ ВОЛН

Н. - Теперь я начинаю понимать то, что ты говорил относительно переменного тока высокойчастоты.

Л.- Так называют токи, частота которых более 10 000 гц. Когда такие токи циркулируют в проводнике, они производят электромашитные волны. Отделяясь от проводника, волны рас-

Рис. 5. Движение электронов в антенне и образование воли.

пространяются в виде колец, радиус которых увеличивается со скоростью 300 000 000 м/сек (рис. 5).

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 кольцами, которые последовательно отделяются от антенны. За каждый период тока высокой частоты отделяется одно кольцо. Таким образом, в момент, когда второе кольцо отделяется от антенны, первое уже прошло некоторое расстояние, называемое длиной волны, которое равно...

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 вол-н ы равна расстоянию, пройденному в 1 сек, деленному на число волн, излученных в секунду, или, иными словами, на частоту *.

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.

О НЕВИДИМЫХ ВЕЩАХ

Н.- Все-таки некоторые вещи мне неясны. Что Зто 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,

Рис. 6. Магнитное поле прямолинейного проводника и катушки.

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).

Н. - Значит, это то же, что и поле магнита?

• А вот формулы.., для тех, кто их любит. Обозначая через Т период, через / - частоту, а через X - длину волны, мы можем установить •следующие соотношения;

/ = 2,; Г=.1; . = 30ooooooor=il.