Евгений Айсберг - Радио?.. Это очень просто!

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) 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, он уменьшается, снова приближается к нулю, становится положительным, увеличивается, проходит через максимум, называемый амплитудой , и все начинается сначала (рис. 4).

Рис. 4. Кривая напряжения переменного тока.

А— амплитуда; Т— период.

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 и обратно, называется периодом .

Н. — А сколько длится один период?

Л. — Используются токи с периодами как 0,02, так и 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 1/50 сек, то в 1 сек уложится 50 периодов и мы можем сказать, что частота равна 50 периодам в секунду. 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 (1000 000 герц). Сокращенно они обозначаются гц, кгц и Мгц соответственно.

Н. — Теперь я начинаю понимать то, что ты говорил относительно переменного тока высокой частоты.

Л. — Так называют токи, частота которых более 10 000 гц. Когда такие токи циркулируют в проводнике, они производят электромагнитные волны. Отделяясь от проводника, волны распространяются в виде колец, радиус которых увеличивается со скоростью 300 000 000 м/сек (рис. 5).

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

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 волн ы равна расстоянию, пройденному в 1 сек, деленному на число волн, излученных в секунду, или, иными словами, на частоту {3} 3 А вот формулы… для тех, кто их любит. Обозначая через T период, через f — частоту, а через λ — длину волны, мы можем установить следующие соотношения: f =1/ T ; T = 1/ f ; λ = 300 000 000; T = 300 000 000/ f .

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.