Простая схема радиоприемника: описание. Старые радиоприемники. Схема приемника Попова, приведенная в «Журнале Русского

И хотя современные радиотехнические приборы имеют мало общего с их прародителем, основные принципы действия до сих пор остаются неизменными. Точно так же, как и в приемнике Попова, современный прибор имеет антенну, которая улавливает приходящую волну. Именно эти входящие волны вызывают электромагнитные колебания, которые перераспределяются для управления источниками, снабжающими энергией последующие цепи. В настоящее время этот процесс регулируется с помощью .

Во многих странах Запада изобретателем радио считается Маркони, хотя называются и другие кандидатуры: в Германии создателем радио считают Герца, в США и ряде балканских стран - Николу Теслу, в Беларуси Я. О. Наркевича-Иодку.

Когерер – основа первого радиоприемника

В своем первом радиоприемнике А.С. Попов применил когерер – деталь, которая непосредственно реагировала на входящие электромагнитные волны. Действие когерера было основано на реакции металлического порошка на появляющийся электрический разряд, создаваемый входящей электромагнитной волной.

Данный прибор состоял из стеклянной трубки и двух электродов, в которую были помещены мельчайшие металлические опилки. В спокойном состоянии когерер имеет очень большое сопротивление, так как опилки не были сцеплены между собой. Но когда приходящая электромагнитная волна создавала в когерере высокочастотный переменный электрический ток, то между опилками проскакивали искры и они оказывались спаянными между собой. После этого сопротивление когерера резко уменьшалось. Значение сопротивления менялось в 100-200 раз и с показателя в 100 000 Ом опускалось до 500-1000 Ом.

Остальные элементы радио Попова

Чтобы наладить автоматический прием сигнала, необходимо было вернуть когерер в первоначальное состояние, то есть «расцепить» все опилки. Для этого Попов применял звонковое устройство. Звонок включался от замыкания в реле и когерер встряхивался. После этого металлические опилки снова становились рассыпчатыми и были готовы к приему следующего сигнала.

Для повышения эффективности работы своего изобретения Попов использовал высоко поднятый кусок проволоки, к которому присоединил один из выводов когерера, а другой его вывод заземлил. Таким образом, проводящая поверхность земли стала частью открытого колебательного контура, а проволока – первой антенной. Именно это дало возможность увеличить дальность приема сигнала.

Попову приписывают также изобретение антенны, хотя сам Попов писал, что употребление мачты на станции отправления и на станции приема для передачи сигналов с помощью электрических колебаний - заслуга Николы Теслы.

Великий и электротехник А.С. Попов первым смог увидеть и оценить всю значимость применения электромагнитных волн на практике, в отличие от его иностранных коллег, которые считали их лишь интересным физическим явлением.

Первый радиоприемник А.С.Попова. К 155летию со дня рождения нашего великого соотечественника. March 15th, 2014

Чтобы понять какое место занимает в истории Радио изобретение А.С.Попова, обратимся к истокам рождения первого его радиоприемника. Перенесемся в последнее десятилетие 19 века, насыщенное гениальными открытиями Максвелла, Герца, Лоджа, Бранли и др., которые и вдохновили Александра Степановича Попова изобрести РАДИО.

После опытов Г. Герца по исследованию передачи и приема электромагнитных волн следующим, кто продолжил исследования этих явлений был О. Лодж. Если Герц, исходя из уравнений Максвелла, в 1886—89гг. экспериментально доказал существование электромагнитных волн и исследовал их свойства, то Лодж, воспользовавшись открытием Бранли (1891г.), предпринял попытку передачи сообщений без проводов. Опыты Лоджа, описаны в его лекции, перевод которой имеется в книге «Из предистории радио» изд. 1948г. под редакцией академика Л.И. Мандельштама на странице 423. В своей демонстрационной лекции "Творение Герца", прочитанной в 1894 г (опубликована в журнале Nature в 1984г.), докладчик демонстрировал опыты, подтверждающие открытие электромагнитных волн Герцом. При этом вместо наблюдения искры в разрыве приемной рамки, как это было у Герца, он воспользовался трубкой Бранли назвав ее когерером. В приборе Лоджа когерер под действием передатчика Герца "открывался", замыкая цепь постоянного тока, что фиксировалось по отклонению стрелки гальванометра на расстоянии около 40 м. Для восстановления чувствительности когерера его периодически встряхивали. Не о каких телеграфированиях, используя азбуку Морзе, речь вообще в этих опытах не шла и не могла идти. Патент на свой прибор с трубкой Бранли, батарейкой и гальванометром Лодж получать не собирался.

Первое информационное сообщение удалось передать без проводов А.С.Попову 7мая 1895 года, когда он продемонстрировал свою приемо-передающую установку на заседании физического отделения Русского физико-химического общества, выступив с докладом "Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям". В радиоприемнике А.С.Попова когерер обладал свойством автоматического восстановления чувствительности принимаемым радиосигналом. Это и было главным достижением А.С.Попова. Патентовать свой радиоприемник А.С.Попов не стал.

Более того, А.С. Попов с присущей ему научной добросовестностью в статье «Прибор для обнаружения и регистрации электрических колебаний» опубликованной в журнале Русского физико-химического общества вып. 1, 1896г. во первых, отмечает, что в 1891 году именно Бранли открыл, что металлические порошки обладают способностью изменять свое сопротивление от воздействия разряда электрофорной машины.

И во вторых, что первым применил эти свойства металлических порошков к обнаружению герцевых лучей был Лодж. Попов так и пишет: «в своей лекции «The Work of Herz» Лодж употребляет фразу «it is a singular variety of electric welding»...Попов даже поясняет, почему Лодж назвал трубку Бранли когерером от английского слова «cohesion» - сцепление. В этой же статье была впервые приведена схема первого радиоприемника А.С. Попова.

Интересно высказывание академика Ю.В. Гуляева, сделанное им на торжественном заседании, посвященном 100 летию со дня рождения академика Кобзарева Ю.Б.: "в 1995 году к 100-летию изобретения радио Поповым А.С. специальная комиссия ездила в Англию и окончательно установила, что Маркони Г. продемонстрировал в действии свой патентованный в Англии прибор лишь через год после Попова А.С., более того в альбоме Маркони на второй странице хранится рисунок схемы приемника Попова А.С. (этот альбом, который был продемонстрирован комиссии, сохранила жена Маркони)". Ниже приведена схема первого приемника А.С.Попова из его журнальной статьи и альбома Маркони.

Эта схема полностью соответствует радиоприемнику А.С. Попова, который он демонстрировал в действии 7 мая 1895 года.

Не следует путать этот приемник с приемником - грозоотметчиком, в котором параллельно к катушке звонка был подключен электромагнит регистрирующего прибора, сначала цилиндр с недельным оборотом и пишущим пером Ришара, а затем недельный цилиндр был заменен двенадцатичасовым с записью на телеграфную ленту, наматываемую на цилиндр со скоростью 23 мм в час. Такое усовершенствование приемника Попова А.С. относится к лету 1895г. Испытания проводились в Лесном институте. Название «грозоотметчик» Попов А.С. не использовал, трактовал его несколько шире, а именно называя его прибором для наблюдения атмосферного электричества. Некоторые историки ошибочно считают, что именно «грозоотметчик» демонстрировал Попов А.С. 7 мая 1895г. А это вид прибора для наблюдения атмосферного электричества.


Схема радиоприемника 1895г. была применена и в установке при приеме первой в мире радиотелеграммы в 1896г. Это подтверждается воспоминаниями Петра Николаевича Рыбкина,друга и соратника А.С.Попова в его книге, «Десять лет с изобретателем радио», Связьиздат, 1945г. Именно Рыбкин в 1896 году будучи на передающей станции в 250 метрах от приемника в физическом кабинете Петербургского университета передал первую в мире радиотелеграмму «Heinrich Hertz ».

Хотелось бы подчеркнуть, что все эти события произошли до того, как Маркони получил свой первый патент N 12039 в июле 1897г.

После смерти А.С.Попова российским ученым пришлось выступить в защиту его приоритета. По вопросу о научном значении изобретения Попова Физическим отделением РФХО была создана комиссия в составе академика Б.Б.Голицина, профессоров О.Д.Хвольсона и Н.Г.Егорова. Комиссия изучила доступные ей материалы, запросила мнения зарубежных ученых, современников А.С.Попова.
Доклад комиссии, опубликованный вместе с письмами Э.Бранли и О.Лоджа в "Журнале РФХО", завершается такими словами: "...по имеющимся в нашем распоряжении данным, независимо от всяких прочих обстоятельств данного изобретения, А.С.Попов по справедливости должен быть признан изобретателем телеграфа без проводов при помощи электрических волн. Мы надеемся, что и сомневающиеся в справедливости такого признания присоединятся к нам. Колебаться в таком признании Физическое общество не должно. Мы, современники незабвенного Александра Степановича, его товарищи, ученики и почитатели, еще не забыли его опытов, его честной скромной души, его правдивого слова, его оригинального ума и экспериментаторской талантливости".
Высоко оценил заслуги А.С.Попова в своем письме О.Лодж (приводится в сокращении):


А это перевод письма Лоджа:«Я всегда был высокого мнения о работах профессора Попова над беспроволочным телеграфом. Я действительно использовал для восстановления чувствительности когерера как автоматический молоточек или другой встряхиватель, приводимый в действие часовым или каким-либо иным механизмом. Однако Попов впервые достиг того, что сам сигнал осуществлял обратное воздействие. Я полагаю, что в этом и состоит новшество, которым мы обязаны Попову. Оно было в скором времени принято Маркони и другими... Вам лучше, чем мне, известно, как далеко пошел Попов в применении своего изобретения для непосредственной передачи смысловых сообщений телеграфными сигналами...Сочту за честь ответить на любые Ваши вопросы и я рад, что работа профессора Попова получит признание у него на родине..."

В заключение приведу слова Александра Степановича Попова, которые в нынешнее время приобретают особую значимость:

"Я - русский человек, и все свои знания, весь свой труд, все свои достижения я имею право отдать только моей Родине. Я горд тем, что родился русским. И если не современники, то, может быть, потомки наши поймут, сколь велика моя преданность нашей родине и как счастлив я, что не за рубежом, а в России открыто новое средство связи".

Схема приемника Попова, приведенная в «Журнале Русского физико-химического общества».

Картинка 7 из презентации «Принцип радиосвязи» к урокам физики на тему «Радиоволны»

Размеры: 800 х 600 пикселей, формат: png. Чтобы бесплатно скачать картинку для урока физики, щёлкните по изображению правой кнопкой мышки и нажмите «Сохранить изображение как...». Для показа картинок на уроке Вы также можете бесплатно скачать презентацию «Принцип радиосвязи.ppt» целиком со всеми картинками в zip-архиве. Размер архива - 378 КБ.

Радиоволны

«Опыт Герца» - Первый радиоприёмник А.С. Попова (1895 г.). Схема первого радиоприёмника А. С. Попова. Опыт Генриха Герца. Первый радиоприемник А. С. Попова (1895 г.). На основе своего опыта Попов сделал вывод. Ззз з. Объяснение результатов опыта. Ок. Радиоприемник Маркони (1896 г.). Опорный конспект. Александр Степанович Попов (1859 – 1905).

«Радио Попов изобретение» - В мае 1899 г. провели испытания системы радиосвязи между кронштадтскими фортами. Изобретение радио А.С. Поповым. Когерер. В габаритах. Радио. Принципы радиосвязи. Что дает возможность экономически выгодно производить изделия. От старой технологии изготовления деталей и изделий радиовещания. Попов Александр Степанович.

«Распространение радиоволн» - Модели распространения и частотные диапазоны (2). Возможна ли совместная работа?! Сверхрефракция, волноводные эффекты и помехи в микроволновом диапазоне. Линия прямой видимости с многолучевым приёмом. Процедуры обсуждения, одобрения и принятии публикаций разрабатываются и утверждаются Ассамблеей радиосвязи.

«Средства связи» - Развитие средств связи. Развитие средств связи преодолело немалый путь. От первых радиоприборов, до современной аппаратуры. Попов- прародитель современных средств связи. Схема первого радиоприёмника изобретённая Поповым. С каждым днём средства связи становятся более развитыми. Первые радиоприёмники.

«Радио изобретение» - 1920 г. Появление радиосвязи легло в основу развития направлений. 1888 г. 1922 г. Вывод: Армстронг изобретает супергетеродинный приёмник, позволяющий принимать очень слабые сигналы. 1903 г. Томас Альва Эдисон, американский изобретатель, открыл явление термоэлектронной эмиссии.

Всего в теме 25 презентаций

Страница 1

Первый радиоприёмник Попова.

После того, как было открыто электричество, по проводам научились передавать электрические сигналы, переносившие телеграммы и живую речь. Но ведь телефонные и телеграфные провода не протянешь за судном или самолётом, за поездом или автомобилем.

И тут людям помогло радио (в переводе с латинского radio означает "излучать", оно имеет общий корень и с другими латинскими словами radius – "луч"). Для передачи сообщения без проводов нужны лишь радиопередатчик и радиоприёмник, которые связаны между собой электромагнитными волнами – радиоволнами, излучаемыми передатчиком и принимаемые приёмником.

История радио начинается с первого в мире радиоприёмника, созданного в 1895 г. русским учёным А. С. Поповым. Попов сконструировал прибор, которые, по его словам, "заменил недостающие человеку электромагнитные чувства" и реагировал на электромагнитные волны. Сначала приёмник мог "чувствовать" только атмосферные электрические разряды – молнии. А затем научился принимать и записывать на ленту телеграммы, переданные по радио. Своим изобретением Попов подвёл итог работы большого числа учёных ряда стран мира.

Важный вклад в развитие радиотехники внесли разные учёные: Х. Эрнест, М. Фарадей, Дж. Максвелл и другие. Наиболее длинные электромагнитные волны впервые сумел получить и исследовать немецкий физик

Г. Герц в 1888г. А. С. Попов, опираясь на результаты Герца, создал, как уже говорилось, прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний – радиоприёмник.

25 апреля (7 мая) 1895 г. на заседании физико-химического общества Попов сделал доклад "Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям", в котором изложил основные идеи о своём чувствительном приборе для обнаружения и регистрации электромагнитных колебаний. Этот прибор назвали грозоотметчиком. Прибор содержит все основные части радиоприёмника искровой радиотелеграфии, включая антенну и заземление.

Грозоотметчик А. С. Попова.

Первый радиоприёмник имел очень простое устройство: батарея, электрический звонок, электромагнитное реле и когерер (от латинского слова cogerentia – сцепление). Этот прибор представляет собой стеклянную трубку с двумя электродами. В трубке помещены мелкие металлические опилки. Действие прибора основано на влиянии электрических разрядов на металлические порошки. В обычных условиях когерер обладает большим сопротивлением, так как опилки имеют плохой контакт друг с другом. Пришедшая электромагнитная волна создает в когерере переменный ток высокой частоты. Между опилками проскакивают мельчайшие искорки, которые спекают опилки. В результате сопротивление когерера резко падает (в опытах А.С. Попова со 100000 до 1000 - 500 Ом, то есть в 100-200 раз). Снова вернуть прибору большое сопротивление можно, если встряхнуть его. Чтобы обеспечить автоматичность приема, необходимо для осуществления беспроволочной связи, А.С. Попов использовал звонковое устройство для встряхивания когерера после приема сигнала. Под действием радиоволн, принятых антенной, металлические опилки в когерере сцеплялись, и он начинал пропускать электрический ток от батареи. Срабатывало реле, включая звонок, а когерер получал “легкую встряску”, сцепление между металлическими опилками в когерере ослабевало, и к ним поступал следующий сигнал.

Первый радиоприёмник А. С. Попова (1895г.)

Передатчиком служил искровой разрядник, возбуждавший электромагнитные колебания в антенне, которую Попов впервые в мире использовал для беспроводной связи. Чтобы повысить чувствительность аппарата, А.С. Попов один из выводов когерера заземлил, а другой присоединил к высоко поднятому куску проволоки, создав первую приемную антенну для беспроволочной связи. Заземление превращает проводящую поверхность земли в часть открытого колебательного контура, что увеличивает дальность приема.

Схема радиоприёмника А. С. Попова, сделанная им самим: N – контакт звонка; А, В – вызовы когерера; С – контакт реле; РQ – выводы батареи, М – контакт антенны.

Принцип действия передатчика и приёмника Попова можно продемонстрировать с помощью установки, в которой диполь с когерером замкнут на батарею через гальванометр.

В момент приёма электромагнитной волны сопротивление когерера уменьшается, а ток в цепи увеличивается настолько, что стрелка гальванометра отклоняется на всю шкалу. Для прекращения приёма сигнала опилки когерера следует встряхнуть, например, лёгким постукиванием карандаша. В приёмной станции Попова эту операцию выполнял автоматически молоточек электрического звонка.

Схема демонстрации принципа действия приёмника Попова: К – когерер, Б – батарея.

Совершенствование радио Поповым.

Много сил и времени посвятил Попов совершенствованию своего радиоприёмника. Он ставил своей непосредственной задачей построить прибор для передачи сигналов на большие расстояния.

Вначале радиосвязь была установлена на расстоянии 250 м. Неустанно работая над своим изобретением, Попов вскоре добился дальности связи более 600 м. Затем на маневрах Черноморского флота в 1899г. ученый установил радиосвязь на расстоянии свыше 20км, а в 1901г. дальность радиосвязи была уже 150км. Важную роль в этом сыграла новая конструкция передатчика. Искровой промежуток был размещен в колебательном контуре, индуктивно связанном с передающей антенной и настроенном с ней в резонанс Существенно изменились и способы регистрации сигнала. Параллельно звонку был включен телеграфный аппарат, позволивший вести автоматическую запись сигналов. В 1899г. была обнаружена возможность приема сигналов с помощью телефона.

20. Искровой передатчик системы А.С. Попова

Демонстрационный макет СССР

Дерево, металл, пластмасса 500х503х185

21. Приемник когерерный системы А.С. Попова

Демонстрационный макет СССР

Дерево, металл, пластмасса 260х220х245

Демонстрационный макет приемо-передающей системы А.С.Попова представляет способ передачи сигналов с помощью искрового передатчика и когерерного приемника. Электрические схемы макетов передатчика и приемника аналогичны тем, которые А.С.Попов использовал в 1895 г. Однако в конструктивном исполнении имеются некоторые отличия. В качестве передающей и приемной антенн применяются вертикальные проводники длиной 30 см. В передатчике вместо вибратора Герца используется искровой разрядник. Для передачи сигналов установлен телеграфный ключ, а не коммутатор Румкорфа. В приемнике вместо поляризованного реле поставлено магнитное. Когерер собран в костяной, а не в стеклянной трубке. Питание макета обеспечивают от несколько гальванических батарей.

Макет работает следующим образом. Для передачи сигналов азбуки Морзе необходимо нажать телеграфный ключ «К» на короткое (точка) или длительное (тире) время. При этом автоматический электромеханический прерыватель тока «П» создает в цепи первичной обмотки спирали Румкорфа прерывистый ток. Во вторичной обмотке спирали образуется высокое импульсное напряжение, которое вызывает в разряднике «Р» искровой разряд, возбуждающий в антенне передатчика колебания высокой частоты. Электромагнитные сигналы, излучаемые антенной передатчика улавливаются антенной приемника и вызывают в ней высокочастотный ток. Этот ток приводит опилки когерера «Кг» в проводящее состояние и соединяет батарею приемника «Б» с реле «Р». Реле включает электрический звонок «З». Молоточек звонка при обратном ходе встряхивает когерер «Кг» и восстанавливает его изначально большое сопротивление, возвращая схему в исходное состояние. Время работы звонка соответствует длительности принимаемых сигналов.

Электрическая схема

приемо-передающей системы А.С.Попова

Передатчик. К – коммутатор Румкорфа (ключ); КР - катушка Румкорфа; П - автоматический электромеханический прерыватель тока; С – блокировочный конденсатор; В – излучатель электромагнитных колебаний (вибратор Герца с квадратными медными листами 400х400 мм); Б – батарея питания.

Приёмник. А - приемная антенна (вертикальный вибратор длиной 2,5м); Кг - когерер (детектор, имеющий релейную характеристику); р – телеграфное реле (усилитель); 3 - электрический звонок, молоточек которого осуществляет автоматическое встряхивание когерера. L – высокочастотный индуктивный дроссель, выполненный в виде спирали из тонкой проволоки, осуществляет развязку когерера Кг и цепей реле Р со звонком З.