§14.3电磁波的发射与接收
【学习目标】
1.了解无线电波的波长范围。
2.了解无线电波的发射过程和调制的简单概念。
3.了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。
【自主学习】
填一填:要有效地向外发射电磁波振荡电路须满足:一振荡频率足够高,二振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间。在实际的开放电路中无线电波是通过天线发射出去。
填一填:使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制,使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变叫做调幅(AM),使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频(FM)。
点一点:与机械波的共振类似,当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生最强的振荡电流的现象叫做电谐振。
填一填:接收电路产生电谐振的过程叫做调谐,从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的调制信号过程叫做检波,检波是调制的逆过程,也叫解调。 典题精讲
【例1】 在电视节目中,我们经常看到主持人与派到热带地区的记者通过同步通信卫星通话,他们之间每一问一答总是迟“半拍”,这是为什么?如果有两个手持卫星电话的人通过同步通信卫星通话,一方讲话,另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话?(已知地球的质量为6.0×1024 kg,地球半径为6.4×106 m,万有引力常量为6.67×10-11 N·m2·kg-2)
解:主持人与记者之间通话的不合拍是因为电磁波是以有限的速度在空中传播的,利用电磁波传递信息是需要时间的.
设同步卫星高度为H,由万有引力定律及卫星圆周运动规律可得
GMm4?2
?m2(R+H) (R?H)2T
2GMTH=3-R=3.6×107 m 24?
则一方讲话,另一方听到对方讲话的最少时间t=2H=0.24 s. c
答案:0.24 s
绿色通道:这是一个典型的综合题,它涉及了电磁学、力学中的相关知识的综合应用.在解答此题时要很好地分析题意,运用万有引力定律和卫星的圆周运动规律来求解.
【例2】某电台发射的电磁波的波长是600 m,该电台发射的电磁波的频率是多大?若有一台接收机距电台600 km,从电台发出的信号经过多少时间就可以到达接收机? 答案:5×105 Hz 0.02 s
【例3】 一收音机调谐回路中线圈电感是30 μH,电容器可变,最大电容是270 pF,最小电容是30 pF,求接收到的无线电波的波长范围多大?
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