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维基少年:事物如何运作/无线电接收机

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍
伦敦的英国广播公司广播大楼顶部有一根高高的天线,用于辐射信号

无线电是一个拉丁词,意思是“周围”。我们周围到处都是电磁振动。当我们看到事物时,我们正在将光波转换为大脑信号。光波也是电磁振动,其中紫色光是我们能看到的振动最短的光,红色光是我们能看到的振动最慢的光。我们称彩虹效应为可见光谱。低于此的是红外光谱,最终是无线电光谱。其他电磁辐射,其频率高于无线电频率范围,是微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线要理解本文的其余部分,您可能需要查看关于的页面。

晶体收音机

无线电的组成部分。

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无线电接收机首先需要一个天线来检测这些电磁波并将它们转换为电信号。天线通常是金属棒或金属“铁氧体”棒,周围环绕着线圈。接下来是射频 (RF) 放大器,通常还有一个称为中频放大器 (IF) 的低射频级,以便更容易检测或区分音频信号与被丢弃的“载波”射频。接下来是音频频率 (AF),最后电信号通过扬声器 (LS) 或“换能器”发出声音。

谁发明了它?

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许多人对无线电的创造负有责任。其中一些是 Guglielmo Marconi、Nikola Tesla、Alexander Popov、Sir Oliver Lodge、Reginald Fessenden、Heinrich Hertz、Amos Dolbear、Mahlon Loomis、Nathan Stubblefield 和 James Clerk Maxwell 的名字。

它如何获取能量?

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便携式无线电通过电池获取能量。那些不可便携的大型无线电则连接到墙壁插座。

它是如何工作的?

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无线电波只是另一种形式的辐射,它们是在带电电子以位于电磁频谱的无线电频率 (RF) 部分的频率振动时产生的。在无线电中,这种加速是由天线中的交流电引起的。

无线电频率占据从几十赫兹(每秒循环)到三百吉赫兹的范围(即三百万亿(3 x 109Hz)。用于娱乐和电视的商业无线电仅使用无线电频谱的一小部分。不同的频道使用不同的频率,因此通常不会相互干扰。

关于频率。

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每个频率都有一个波长,因此高频率具有短波长,这就是为什么你会听到诸如“短波业余爱好者波段”用于“业余无线电”或 VHF(甚高频)用于本地无线电的表达。长波倾向于传播很远,因此在英国,“长波轻音乐节目”是一个娱乐频道,广播 1500 米长或每秒 200 千次循环(200kHz)的电磁波,很容易在英国各地接收。(该服务现已被本地 VHF 发射机取代)

可见光或无线电频率的单个光子的能量太低,无法从原子中去除电子,因此无线电波被归类为非电离辐射。X 射线以及核 β、δ 和 γ 射线会损害我们体内的活细胞。

它有多危险?

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高功率无线电是有害的(会灼伤我们)。但幸运的是,无线电发射机的功率随距离减弱。因此,高功率无线电在远处并不危险。

它做什么?

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无线电通过空气发送声波,这些声波被接收机捕捉到。

带有外部天线的典型无线电

它有什么变化?

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无线电可以分为两种类型。

  • 旨在让你听某人说话的无线电。
  • 旨在让你听某人说话并与之交谈的无线电。

它如何改变了世界?

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无线电改变了人们在全球范围内交流的方式。以前从世界的一端到另一端交流通常需要几个月的时间,而现在几分钟就能完成。

在它被创造之前,需要开发哪些想法和/或发明?

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在无线电被创造出来之前,需要开发电力和天线。

  • 商业发射机可能会产生数千瓦的功率,但距离不远的接收机只能检测到几百万分之一瓦的功率。
  • 光速和无线电波的速度为 299,792,458 m/s(约每秒 186,282 英里)。略小于每秒 3 亿米。

参考文献

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华夏公益教科书