Доклад о радио 3 класс
Обновлено: 30.06.2024
История изобретения радио
Открытие электромагнитного поля в 1845 году, к которому долго шел английский ученый-физик М. Фарадей, стало сенсацией 19 века. Спустя два десятилетия, тоже англичанин – Д. К. Максвелл теоретически обосновал и сформулировал существование электромагнитных волн, одним из видов которых являются радиоволны. Человек их не видит и не ощущает, поэтому без обоснования теории электродинамики было бы невозможно создание самого радиоприемника.
Эти два открытия и послужили отправной точкой изобретения радио, хотя не сразу были приняты научным сообществом. Было сделано множество работ и изобретений. Только по прошествии еще двадцати лет, в 1886-88 годах, немецкий ученый Генрих Герц поставил удачный эксперимент с простым прибором, состоящим из генератора и резонатора, и зафиксировал излучение электромагнитных волн на короткое расстояние. Но практического применения этой конструкции Г. Герц не видел.
Генрих Рудольф Герц
Физики разных стран год за годом проводили эксперименты по усовершенствованию электромагнитных волновых приемников и расширению диапазона передачи сигнала. Среди этих ученых были Т. Эдисон в 1876-85 годах, О. Лодж и Э. Бранли в 1889-90 годах, Н. Тесла в 1891-93 годах, индийский физик Д. Чандра Бозе в 1894 году и многие другие
Первое радио Попова
Кто первый создатель радио
Ученые всего мира искали способы передачи сигналов на расстояние. Изобретателями радиоприемника по праву считают нескольких претендентов, которые работали одновременно, но никак не были связаны между собой. Эти фамилии многие знают – русский ученый Александр Попов, американец Никола Тесла, итальянский предприниматель . Гульельмо Маркони.
Н. Тесла первым запатентовал свое изобретение, которое использовалось для дальнейшего развития радиосвязи. Он продемонстрировал, как генератор переменного тока производит колебания токов высокой, для того времени, частоты, и метод подавления звука при помощи этих частот. Он первым зафиксировал явление электрического резонанса. Весной 1891 года Н. Тесла получил американский патент на свой инновационный метод.
Уже в 1893 году американский ученый читает лекции и демонстрирует как при помощи резонанс-трансформатора можно передавать электрические сигналы в эфир. Он доказывает, что эту техническую систему можно использовать для беспроводной связи.
Никола Тесла
Российскому физико-химическому сообществу Александр Попов читал доклад весной 1895 года и тогда продемонстрировал усовершенствованный прибор О. Лоджа. Позднее, в 1896 году, русский ученый опубликовал статью в научном издании о создании им в 1895 году прибора приема электромагнитных колебаний на расстояние до 60 м, который в дальнейшем может быть применен для передачи сигналов на большие расстояния.
В Италии Гульельмо Маркони так же работает над созданием передачи и приема телеграфного сигнала, и весной 1895 года провел эксперимент передачи сигнала на несколько сотен метров. Летом 1896 года итальянский предприниматель подает заявку на получение патента Великобритании на изобретение своей аппаратуры. В сентябре он успешно демонстрирует прием сигнала на расстояние до 2,5 км. В июле 1897 года Маркони получает патент, оформленный от 2 июня 1896 года.
Гульельмо Маркони
Принцип работы радио
Радио – это первая беспроводная связь. Носителем сигнала являются радиоволны, распространяющиеся в пространстве. Это невероятно простое устройство, которые используется в разных ситуациях. Например, радио-няня – маленький аппарат в детской комнате принимает звук и передает его родителям, находящимся в другом помещении. По такой связи можно отправлять не только звуковые сигналы, но и изображения на огромные расстояния.
Впервые, в радиоприемнике, изобретенном А. Поповым для Российского военно-морского флота, был применен когерер – прибор, чувствительный к электромагнитным волнам. Один вывод когерера был заземлен, другой, присоединен к проволоке и высоко поднят.
Схема радио Попова
Устройство первого радиоприемника А. Попова имеет следующие детали:
- электромагнитное реле;
- батарея (источник постоянного тока);
- антенный провод;
- когерер;
- молоточек звонка;
- чашечка звонка;
- электромагнит звонка.
Принцип работы таков:
1) Высокочастотные колебания формируются в радиопередатчике – это несущий сигнал или несущая частота, на которую накладывается информация и происходит модуляция с помощью электрических колебаний низкой частоты. Антенна передает в эфир радиоволны (модулированный сигнал).
2) Приемная антенна находит модулированные сигналы и отправляет в радиоприемник.
3) Детектор в приемнике выделяет полезный сигнал нужной несущей частоты из множества радиосигналов от разных радиопередатчиков.
Существует история появления этого термина в индустрии трансляций радио и телевидения:
В 1909 году калифорнийский преподаватель колледжа электроники, изобретатель Ч. Геррольд создает радиостанцию. Он использует технологию с искровым разрядником. Несущая частота модулируется голосом, позже еще и музыкой. Его музыкальные и новостные передачи сначала слушали ученики и выпускники колледжа.
Чарльз Геррольд за работой на радиостанции
Развитие радио и радиовещания
В 1897 году Г. Маркони сделал существенный прорыв в развитии радиовещания. Он соединил приемник с телеграфным аппаратом, а передатчик с ключом Морзе, и получил радиотелеграфическую связь. По его мнению, антенны приёмника и передатчика должны были быть одной длины, что повышало мощность передатчика. К тому же, А. Попов отмечал лучшую чувствительность детектора Гульельмо Маркони.
В конце 1898 года, француз Э. Дюкретэ начинает мало-серийный выпуск приемников системы А. Попова.
Радиомастерская в Кронштадте. Александр Попов (справа)
В 1906 году ученые-изобретатели Р. Фессенден и Л. Форест обнаружили принцип амплитудной модуляции радиосигнала низкочастотным сигналом. Это сделало возможным передавать человеческую речь и музыку в эфире. 24 декабря корабли в море услышали Р. Фессендена – он читал отрывки из библии и играл на скрипке.
В 1907 году Г. Маркони создал постоянно действующую телеграфную линию между Ирландией и Шотландией.
В 1909 году за выдающийся вклад в развитие беспроводной телеграфии Г. Маркони становится лауреатом Нобелевской премии.
Радиовещание в СССР
В Советской России первые опытные радиотрансляции в 1919 году проводились в Нижнем Новгороде, в 1920 году в Москве, Казани и нескольких больших городах. В 1921 году была принята программа по организации радиовещания в крупных городах и уездных центрах. В конце сентября в Москве начал работать первый радиоузел. Так внедрилось постоянное массовое вещание радиопередач по уличным громкоговорителям в СССР.
В 1922 году в нашей столице на Шаболовке было завершено строительство самой высокой в СССР 160-метровой башни, позднее названной в честь архитектора В. Шухова. Весной на Шуховскую башню установили мощные радиопередатчики, а к концу лета начали осуществлять пробные передачи для населения страны.
Шуховская башня. 1922 год
В тридцатые годы прошлого века радиовещание сыграло большую роль в патриотическом воспитании населения, пропаганде передовых методов труда, стахановского движения, организации социалистических соревнований и др.
Со временем были заложены основы радиорепортажа и радиоинтервью, особую популярность приобрел жанр радионовостей. Появились музыкальные, развлекательные, спортивные, детские радиопередачи.
В 1937 году радиовещание перенесено в новый Московский радиодом на Малой Никитской, пущен коротковолновый радиопередатчик.
До ВО войны Советский Союз отставал в развитии радиосвязи от других стран. К 1940 году в США имелось более 50 миллионов радиоприемников, в Англии около 10 миллионов, а во Франции порядка 5 миллионов. На тот момент в СССР существовало 15 радиозаводов, где было выпущено 140 тысяч радиоприемников. К 41-му году насчитывалось около 500 тысяч приборов радиовещания.
Куйбышевская радиовещательная станция. Грузовой вход в техническое здание.
Основное назначение было вещание на СССР, Европу, Северную Африку и Дальний Восток. Также велись передачи на английском, немецком и французском языках. В ночное время сигнал принимался и в США. Через эту станцию шла связь с резидентурой Юстас-Алексу. На полную мощность радиостанция заработала в 1945 году, а впоследствии названа в честь А. Попова.
Юрий Левитан – диктор Всесоюзного радио Госкомитета СССР
Радиовещание в диапазоне УКВ стало широко внедряться в послевоенные годы. Начинается строительство областных телерадиоцентров, радиофикация колхозов, переход Всесоюзного радио на трехпрограммное вещание.
В 2012 году Государственной комиссией по радиочастотам (ГКРЧ) подписан протокол, согласно которому выделяется полоса радиочастот для создания на территории Российской Федерации сетей цифрового радиовещания.
История зарубежного радиовещания
Радиовещание становится средством массовой информации в 1922-23 годах, которое начинает конкурировать с печатными СМИ. Почти во всех странах мира транслируются экспериментальные радиопередачи.
В Америке к концу 1922 года было выдано почти 600 лицензий на право радиовещания. Целью таковой деятельности могло быть освещение новостей в стране, просветительство, религиозные или культурные программы, трансляция концертов и т. п.
British Broadcasting Company
National Broadcasting Company
Так, в двадцатые годы прошлого столетия появились две школы радиовещания:
Каждый год в России седьмого мая отмечается день радио. История изобретения этого устройства связана с Александром Поповым. Современный человек использует все технические приборы, которые произошли от первого устройства — телевизор, компьютер, мобильный телефон. Хотя в других государствах есть свои изобретатели, они также разбирались в электромагнитных электрических сигналах.
- Сигнальные огни
- Беспроволочная связь
- Опыты и наблюдения
- Звук из лампы
- Компьютеры и числа
- Работа с полупроводниками
Сигнальные огни
Еще на заре первобытной цивилизации человек думал о том, как отправлять информацию на значительные расстояния. Об этом стоит рассказать в сочинении или докладе на тему радио. Сначала первобытные племена использовали дым от костра, затем научились отражать солнечный свет, давали сигнальные огни или передавали послания голубиной почтой. Такими методами они обходились в течение тысячелетий, пока в 1832 году не появился телеграф. Но постепенно информация усложнялась, что стало основанием для открытия новых систем связи.
И лишь в 1830-х физик из Англии Майкл Фарадей заявил о том, что он открыл электромагнитные волны.
Беспроволочная связь
Примерно в те же годы американский стоматолог Малон Лумис сообщил о появлении беспроволочной связи, над которой он долго работал. Стоматолог заявил, что смог изобрести новый способ передачи информации, в какой нуждались люди в других городах, странах или даже континентах. Для этого использовались два воздушных змея с прикрепленными к ним электрическими проводами. Первый исполнял роль передатчика, а второй — антенны радиоприемника. Когда цепь одного размыкалась от земли, стрелка гальванометра начинала двигаться в другом проводе.
Изобретатель утверждал, что подобное устройство может передавать сигналы на 22 и более километра.
Следующие этапы развития радиосвязи:
- 1872 год — Лумис получил свой патент;
- 1880−1890 — прошли успешные опыты над электромагнитными волнами;
- 1888 — были придуманы волны Герца.
Лумис получил первый патент в мире на беспроволочную связь. Но в этом документе нет подробного описания аппарата, который создал изобретатель. Он не сохранил даже чертежей своих аппаратов. Из-за этого его проект далеко не все считают основой современного радио. С 1880 по 1890 несколько разных ученых провели ряд успешных экспериментов. Они работали с электромагнитными волнами, используя лишь усовершенствованные элементы. Именно из-за этого до сих пор сразу несколько государств требуют для себя на звание изобретателей радио.
К примеру, в Германии первым ученым все считают физика Генриха Герца. В 1888 году он начал работать с электромагнитными волнами. И до сих пор они носят название в честь него — волны Герца.
Опыты и наблюдения
Информация об опытах Герца попала и в другие страны. В 1894 году Оливер Лодж в Британии прочитал лекцию о радиоволнах. Тогда он продемонстрировал, как они передаются на расстояние до 50 м. Но его эксперименты были связаны скорее с обнаружением, чем с разработкой средства связи. Хотя физики повторяли его опыты. Но их дальность была не больше 150−200 м, а для практического использования этого было недостаточно.
Но параллельно с ним работал и итальянец Гульельмо Маркони. Он также сначала сконструировал аппарат для отметки разрядов, а затем радиотелеграф. Но этот учёный продемонстрировал свои изобретения на год позже Попова. Проблема заключалась в том, что его родина, Италия, не было заинтересована в опытах, который поставил 20-летний изобретатель. И ему пришлось обратиться за помощью в Великобританию.
А если говорить кратко об истории создания радио, то и Попов, и Маркони на расстоянии независимо друг от друга создали одно и то же устройство. Но оба они за основу взяли эксперименты Герца. Немецкий ученый использовал теорию Максвелла.
Можно сказать, что первое радио имело больше сходств с беспроводным телеграфом.
Звук из лампы
Сама электромагнитная волна необходима, чтобы модулировать сигнал, изменять его во времени. Устройство Маркони и Попова не могли этого делать. Чтобы изменить амплитуду или частоту волны, должны быть особые элементы, которые меняют протекающий через них ток. Такими деталями стали радиолампы. Это баллончики из стекла с откачанным воздухом и впаянными металлическими частями. Они напоминали обыкновенные лампы, которые использовались для освещения.
Хотя эти элементы были ненадежными и хрупкими, они позволили изобрести радио и другие виды техники:
- радары;
- телевизоры;
- беспилотные самолеты.
Подобным образом построены также современные микроволновые печи. Опыты Герца и теория Максвелла позволили связистам передавать сигналы без использования проводов. Они проходили через различные препятствия и простирались на сотни километров.
Развитие электроники и создание радиоламп сделало возможным передачу и звука, и изображения. Впоследствии радио появилось практически в каждом доме.
Компьютеры и числа
Третий этап научно-технической революции начался со скучных математических расчетов. В период между двумя мировыми войнами техника эволюционировала настолько, что и специалистам с большим опытом приходилось слишком часто подсчитывать что-либо:
- бухгалтеры подбивали баланс;
- чиновники вели разные учеты;
- инженеры вычисляли прочность новых конструкций;
- ученые обрабатывали полученные результаты.
Во время Второй мировой войны квалифицированные кадры занялись взламыванием шифров своих врагов. А также они пытались создать ядерное оружие. Для этого понадобилась быстра, универсальная техника для вычислений.
Первые подобные устройства выглядели довольно громоздким. Но инженеры сумели их изменить. Тогда морзянка кодировала буквы, но подобные сигналы научились применять и для шифрования цифр. Благодаря тому, что электрические импульсы двигаются со световой скоростью, операции с ними длились не более нескольких секунд. Специалисты начали создавать электронные схемы, которые обрабатывали и хранили эти сигналы. На их основе они создали универсальную машину для вычислений — компьютер.
Позже стало известно, что импульсы электричества могут шифровать и числа, и буквы. То есть появилась возможность любую картинку или звук представить в виде последовательности сигналов. Сегодня каждый ребёнок умеет пользоваться компьютером, но даже кратко об изобретении радио и связи ЭВМ с ним рассказать вряд ли сможет.
Современная универсальная техника позволяет проводить сложные бухгалтерские расчеты, делать любые операции с информацией, даже решать сканворды. Но времена Второй мировой на компьютерах ещё продолжали нагреваться и перегорать лампы.
Работа с полупроводниками
Проблемы перегорания лампочек привели к созданию полупроводниковых транзисторов. Они также могли изменять проходящий ток под воздействием слабых сигналов, но требовали меньше энергии и были гораздо компактнее. Современные имеют размер не больше ногтя, но у них может содержаться около миллиарда транзисторов, которые продолжают работать без перебоев в течение десятков лет.
Ученые мечтали массово распространить компьютеры по миру, постепенно это стало реальностью. Подобные устройства могут прослушать радиоэфир и выловить из него за секунду сотни миллионов волн. При этом они превращают их в поток чисел, а также работают со сложными программами. Современная электроника позволяет хранить десятки тысяч книг, обрабатывает сигналы стандартных радиостанций, ещё и проводить сложнейшие расчёты. И для всего этого достаточно энергии от обычной карманной батарейки.
Любой смартфон принимает серию импульсов от вышки мобильной связи и превращает её в изображение или видео на экране. Дисплей состоит из нескольких миллионов точек, у каждой есть три элемента для разных цветов. По этому же принципу работает навигация, беспилотники, спутниковый интернет и цифровое телевидение. Передача сигналов осуществляется и при использовании бесконтактных банковских карт, электронных пропусков и проездных билетов. Даже современное медицинское оборудование работает по подобным схемам.
В любой рассказ о радио можно включить информацию о его важности. Изобретения Александра Попова, Герца, Максвелла и Маркони породили современные технологии.
Первые громоздкие аппараты, которые вбивали морзянку в воздух, стали основой для создания компьютеров и смартфонов.
Сегодня миллионы людей знают, что такое радио. Но было время, когда и учёным было неведомо то, что сейчас знает каждый школьник.
У истоков радиотехники стояли датчанин Г.Эрстед, англичане: М.Фарадей, Д.Максвелл, немецкий физик Г.Герц.
А придумал и собрал первый в мире радиоприёмник — прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний (иначе говоря, радиоволн) преподаватель физики и электротехники Минного офицерского класса в Кронштадте, выпускник Петербургского университета Александр Степанович Попов. Он использовал в качестве источника электромагнитных колебаний вибратор Герца. Для увеличения дальности приёма в качестве антенны был применён кусок металлического провода.
7 мая 1895 года на заседании Русского физико-химического общества А.С.Попов продемонстрировал свой первый в мире радиоаппарат для приёма электрических сигналов без проводов. Этот день стал днём рождения радио.
В настоящее время в Санкт-Петербурге, на улице профессора Попова д.5 корпус 1 функционирует музей А.С. Попова. Выставочные экспонаты разделены на две части: лабораторную и жилую (квартира). В лаборатории можно посмотреть на уникальные физические приборы, с которыми работал А.С. Попов, лабораторное оборудование, экспериментальную аппаратуру. В квартире (жилой зоне) воссоздана обстановка того времени, в том числе — кабинет ученого.
В наши дни радиоволны передают не только звук на радиоприемники, но и изображение (телевидение), телефонные разговоры (сотовая мобильная связь) и компьютерные данные (беспроводной интернет).
День Радио (7 Мая), установленный в честь открытия гениального русского ученого, торжественно отмечается на предприятиях, в учреждениях, учебных заведениях. К важному дню устраиваются: фотовыставки, лекционные мероприятия, рассказывающие об истории и развитии отечественной радиотехники.
Эта запись защищена паролем. Введите пароль, чтобы посмотреть комментарии.
Работу выполнила учееница 4 класса Шайхулисламова Карина под руководством учителя Никифоровой М.Б. Работа представляе интересный материал по изобретению первого радио. Даны интересные факты и аргументы по первооткрывателям. Ученица продемонстрировала свою работу перед своими одноклассниками и перед всей школой на школьной конференции. Умело и уверенно продемонстрировала свой материал. Всем очень понравилось.
ИЗОБРЕТЕНИЕ РАДИО
Сегодня радио не кажется каким-то необычным и уникальным приспособлением, которое способно осуществлять беспроводную связь. Однако было время, когда радио стало настоящим прорывом в развитии новых технологий. История радио уходит своими корнями в далекое прошлое, разбираться в котором и будет данная презентация.
Краткая история радио: как все началось? Предпосылки возникновения радио.
В 1880-1890-х гг. произошли еще некоторые открытия, которые позволили приблизить то время, когда будет создано полноценное радио. Так, физик из Германии Генрих Герц доказал существование электромагнитных волн с помощью эксперимента. В последующие годы сразу несколько ученых повторяли данный эксперимент, при этом используя более усовершенствованные элементы для обнаружения электромагнитных волн.
Именно Попов первым сумел продемонстрировать возможность передавать радиосигнал, который бы нес в себе определенную информацию. С этого времени и открывается эпоха создания средств радиотехники .
Как бы там ни было, в 1872 году первый в истории патент на беспроводную связь получил Малон Лумис.
В 1918 году Эдвин Армстронг представил супергетеродин, способствующий улучшению чувствительности радиоприемных устройств в широком диапазоне частот. Спустя более 15 лет тот же американский ученый запатентовал FM-радио, которое использует частотную модуляцию, позволяющую уменьшить помехи в эфире .
7 мая - День радио. 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.
Читайте также: