Giải Vật Lý 12 Bài 23. Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến

Bài 23. NGUYÊN TẮC THÔNG TIN LIÊN LẠC
BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN
A. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG
- Máy phát dao động điều hòa ỉ; là c nguồn nuôi. Cuộn cảm L’ nối tiếp với tụ C” mắc vào cực Emitơ và cực Bazơ của tranzito. Nếu tạo ra một dao động điện từ trong mạch dao động LC thì dao động này sẽ tắt dần do mất mát năng lượng dao động.
Mạch dao động trên có chức năng bổ sung phần năng lượng bị mất trong mỗi chu kì để dao động trong mạch LC không bị tắt dần.
Mạch dao động hở
Cách bô' trí cuộn cảm và tụ điện như hình vẽ đã tạo nên một điện từ trường biến thiên và lan truyền trong không g trên được gọi là mạch dao động hở.
Ngoài ra để lan truyền sóng điện từ người ta đã tạo ra một anten như hình bên.
Nguyên tắc thu và phát sóng điện từ:
Phát sóng điện từ: anten ghép phối hợp với mạch dao động LC của máy phát dao động điều hòa.
Khi có dao động điện từ trong mạch LC với tần số f, nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ t anten xuất hiện dao động điện từ, với tần số dao động điện từ này nhờ anten lan truyền trong không gian với tần số f.
Thu sóng điện từ: Mạch thu sóng điện từ mắc phôi hợp anten với mạch dao động LC như hình. Sóng điện từ trong không gian có tần số f được thu nhận nhờ anten Lx.
Hiện tượng cảm ứng điện từ đã làm cho khung
dao động LC dao động theo tần số’ f. Nếu f = — — 27rVEẽ
thì xảy ra cộng hưởng trong mạch dao động và tín hiệu này được đưa khuếch đại.
B. HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÂU HỎI VÀ GIẢI BÀI TẬP
Bài 1. Hãy nêu bốn nguyên tắc cơ bản của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến.
Trả lời
Bôn nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng vô tuyến điện
Phải dùng các sóng vô tuyến có bước sóng ngắn, nằm trong vùng các dải sóng vô tuyến. Những sóng vô tuyến dùng để tải các thông tin gọi là các sóng mang. Đó là sóng điện từ cao tần.
Phải biến điện (điều biên) các sóng mang: Âm nghe thấy có tần số từ 16Hz đến 20kHz lan truyền trong không gian yếu. Sóng cao tần có tần sô' 50kHz đến 900MHz, rất lớn so với tần sô' âm lan truyền tốt trong không gian. Vì vậy để giải quyết vấn đề này người ta dùng micro để biến dao động âm thành dao động điện có cùng tần số. Dao động này cộng với dao động điện từ gọi là sóng âm tần. Dùng bộ phận khác để trộn sóng âm tần với sóng mang (điều biên). Sóng mang này sẽ mang sóng âm tần đến máy thu.
Ở máy thu có bộ phận nhận tách sóng âm tần ra khỏi sóng mang (sóng cao tần) sau đó đưa ra loa. Loa sẽ biến đổi dao động điện thành dao động âm có cùng tần số.
Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ, ta phải khuếch đại chúng bằng các mạch khuếch đại.
Bài 2. Sóng mang là gì? Thế nào là biến điện một sóng điện từ cao tần?
Trả lời
Sóng âm tần không thể tạo ra điện từ trong mạch để phát ra ngoài không gian dưới một sóng điện từ. Trong khi đó, các dao động điện từ cao tần lại bức xạ rất tốt trong không gian. Do vậy muôn phát sóng, các dao động âm được biến thành dao động điện (âm tần), sau đó nhờ vào quá trình điều biên (biến điện), người ta trộn sóng âm tần với sóng cao tần vào với nhau và phát ra ngoài không gian. Sóng cao tần truyền đi có mang theo sóng âm tần nên sóng cao tần đó được gọi là sóng mang.
Bài 3. Vẽ sơ đồ khôi của một máy phát thanh đơn giản và giải thích tác dụng của từng bộ phận trong sơ đồ.
Trả lời
: Micrô
: Mạch phát sóng điện từ cao tần
: Mạch biến điện
: Mạch khuếch đại
: Ănten phát.
Bài 4. Vẽ sơ đồ khôi của một máy thu thanh đơn giản và giải thích tác dụng của từng bộ phận trong sơ đồ.
Trả lời
: Ănten thu
: Mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần
: Mạch tách sóng
: Mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần
: Loa.
Bài 5. Trong dụng cụ nào dưới thu sóng vô tuyến?
A. Máy thu thanh.
c. Chiếc điện thoại di động.
đây có cả một máy phát và một máy
B. Máy thu hình.
D. Cái điều khiển ti vi
Trả lời
Chọn câu c. Chiếc điện thoại di động.
Bài 6. Chọn câu đúng.
Trong “máy bắn tốc độ” xe cộ trên đường:
Chỉ có máy phát sóng vô tuyến.
Chỉ có máy thu sóng vô tuyến.
c. Có cả máy phát và máy thu sóng vô tuyến.
D. Không có máy phát và máy thu sóng vô tuyến.
Trả lời
Chọn câu c. Có cả máy phát và máy thu sóng vô tuyến.
Bài 7. Biến điện sóng điện từ là gì?
Là biến đổi sóng cơ thành sóng điện từ.
Là trộn sóng điện từ tần sô' âm với sóng điện từ tần sô' cao.
c. Là làm cho biên độ sóng điện từ tăng lên.
D. Là tách sóng điện từ tần sô' âm ra khỏi sóng điện từ tần sô' cao.
Trả lời
Chọn câu B. Là trộn sóng điện từ tần sô' âm với sóng điện từ tần sô' cao.