Изобретение телефона и радио

Изобретение радио

Создание радио  произошло благодаря двум другим изобретениям – телеграфу и телефону, все эти три изобретения достаточно близко связаны. Радио-технология началась как "беспроводная телеграфия". Все  началось с открытия "радиоволн" - электромагнитных волн, которые могут  передавать музыку, речь, изображения  и другие данные незримо через  воздух. Очень многие устройства работают, используя электромагнитные волны  – это такие устройства, как  радио, микроволновые печи, беспроводные телефоны, игрушки с радиоуправлением, телевидение, и еще очень много  предметов и приборов.

В 1860 годах шотландский  физик Джеймс Клерк Максвелл предсказал существование радиоволн, а в 1886 году немецкий физик, Герц Генрих Рудольфа продемонстрировал, что быстрые  изменения электрического тока могли  быть спроектированы в космос в форме  радиоволн, подобным световым волнам.

В 1866 году Махлом Лумис, американский дантист впервые успешно продемонстрировал «беспроводную телеграфию». Его демонстрация включала двух бумажных змеев, которых он заставил двигаться. Тем самым это был первый известный случай воздушной беспроводной коммуникации.

Гульельмо Маркони, итальянский изобретатель  доказал выполнимость радиокоммуникации.

Он послал и  получил его первый радиосигнал  в Италии в 1895 году. К 1899 году он высветил первый беспроводный сигнал поперек  Ла-Манша и два года спустя, получил  письмо, телеграфированное от Англии до Ньюфаундленда. Это было первое успешно  полученное трансатлантическое радиотелеграфное сообщение. Это событие произошло  в 1902 году.

Беспроводные  сигналы оказались достаточно эффективным  средством коммуникации, особенно для  спасательной работы по время морских  кораблекрушений. На большинстве океанских  авиалайнеров было установлено беспроводное оборудование. В 1889 году армия Соединенных  Штатов установила радиосвязь с плавучим маяком «Остров огня». Спустя два  года флот перешел на беспроводную систему связи. До этого момента  на флоте использовалась визуальная система передачи сигналов и, конечно  же, почтовые голуби для коммуникации.

В 1901 году радиотелеграфная связь была налажена и использовалась пятью Гавайскими островами. В 1903 году, станция Маркони, расположенная  в Веллфлите, Штате Массачусетс, транслировала обмен любезностями и поздравления между президентом Теодором Рузевелтом и королем Эдвардом VII. В 1905 году о происходящих сражениях в русско-японской войне также вещало радио. А в 1906 году американское Метеобюро экспериментировало с радиотелеграфией, рассказывая о скорости ветра и погодных условиях.

В 1909 году, Роберт Э. Пери, арктический исследователь, радиотелеграфировал: "я нашел поляка". В 1910 году Маркони открыл регулярное американо-европейское радиотелеграфное обслуживание, которое несколько месяцев спустя, позволило сбежавшей британской убийце выжить в открытом море. В 1912 году, первое пересекающее Тихий океан радиотелеграфное обслуживание связало Сан-Франциско с Гавайями.

Радио также  использовалось военных целях. Когда  соединенные штаты стали участвовать  в Первой мировой войне в 1917 году, всем радио-развитием управлял американский флот. Это делалось для того, чтобы  предотвратить его возможное  использование вражескими шпионами. Американское правительство взяло  под свой контроль все патенты, связанные  с радио-технологией.

В 1919 году, после  того, как правительство ослабило контроль над патентами Радио-Корпорация Америки (RCA) стала распространять среди  широкой публики данные о радио-патентах, которые были ограничены в течение  войны.

В 1915 году, речь сначала была передана через континент  – от Нью-Йорка до Сан-Франциско, и через Атлантический океан  от поперек континента Военно-морской  радиостанции NAA в Arlington (Арлингтоне), Виржиния, до Эйфелевой башни в Париже.  

Изобретение радио А.С. Поповым

В России одним  из первых занялся изучением электромагнитных волн преподаватель офицерских курсов в Кронштадте Александр Степанович Попов. Начав с воспроизведения  опытов Герца, он затем использовал  более надежный и чувствительный способ регистрации электромагнитных волн.

В качестве детали, непосредственно “чувствующей”  электромагнитные волны, А.С. Попов  применил когерер (от лат. - “когеренция” - “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.

Срабатывало реле, включался звонок, а когерер получал  “легкую встряску”, сцепление между  металлическими опилками ослабевало, и они были готовы принять следующий  сигнал.

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 .

Хотя современные  радиоприемники очень мало напоминают приемник А .С. Попова, основные принципы их действия те же, что и в его  приборе. Современный приемник также  имеет антенну, в которой приходящая волна вызывает очень слабые электромагнитные колебания. Как и в приемнике  А. С. Попова, энергия этих колебаний  не используется непосредственно для  приема. Слабые сигналы лишь управляют  источниками энергии, питающими  последующие цепи. Сейчас такое управление осуществляется с помощью полупроводниковых  приборов.

7 мая 1895г.  на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге А.С. Попов продемонстрировал действие своего прибора, явившегося, по сути дела, первым в мире радиоприемником. День 7 мая стал днем рождения радио. Ныне он ежегодно отмечается в нашей стране.

А.С. Попов продолжал  настойчиво совершенствовать приемную аппаратуру. 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. В начале 1900г. радиосвязь была успешно использована во время спасательных работ в Финляндском заливе. При участии А. С. Попова началось внедрение радиосвязи на флоте и в армии России.

Продолжая опыты  и совершенствуя приборы, А. С. Попов  медленно, но уверенно увеличивал дальность  действия радиосвязи. Через 5 лет после  постройки первого приемника  начала действовать регулярная линия  беспроволочной связи на расстоянии 40 км. Благодаря радиограмме, переданной по этой линии зимой 1900г., ледокол “Ермак” снял со льдины рыбаков, которых шторм унес в море. Радио, начавшее свою практическую историю спасением людей, стало новым прогрессивным видом связи XX в.  

FM-радио

В 1933 году было открыто  и впервые применено радио FM. Благодаря  этим волнам улучшился звуковой сигнал, управляя статистическим шумом, вызванным  электрическим оборудованием и  атмосферой земли. До 1936 года, вся американская трансатлантическая телефонная коммуникация должна была проходить через Англию. В том году, прямой доступ радиоволн был открыт и направлен в Париж.

Теперь стала  доступна телефонная связь, а также  радиосвязь с 187 населенными пунктами. Начиная с момента её создания, радиотелефонная связь росла  и развивалась стремительными темпами. В 1947 году ученые лаборатории Белла  изобрели транзистор. В 1654 году маленькая  японская компания Sony (Сони) – это тогда она была маленькой компанией, выпустила радиотранзитор.

В 1965 году были созданы  первые FM станции для того, чтобы  передавать различные передачи одновременно из одного источника.