Τρίτη, 24 Φεβρουαρίου 2009

Ιονόσφαιρα και ο ρόλος της στη μετάδοση ραδιοφωνικών κυμάτων


Σε μεγάλα ύψη, η ηλιακή ακτινοβολία μεγάλης ενέργειας (ιώδες) φορτίζει πολύ μικρά σωματίδια. Δηλαδή αυτά τα σωματίδια αποκτούν ηλεκτρικό φορτίο, γίνονται ιόντα. Η περιοχή αυτή της ατμόσφαιρας ονομάζεται ιονόσφαιρα.

Η ύπαρξη της ιονόσφαιρας μας επιτρέπει τη μετάδοση ραδιοφωνικών σημάτων σε μεγάλες αποστάσεις π.χ. ανάμεσα στην Αμερική και την Ελλάδα. Έτσι, το ραδιοφωνικό σήμα εκπέμπεται από την πηγή (το ραδιοφωνικό σταθμό που βρίσκεται στη Ν.Υόρκη), "χτυπάει" πάνω στα φορτισμένα σωματίδια της ιονόσφαιρας, αλλάζει διεύθυνση -όπως ένα μπαλάκι του τένις που χτυπάει πάνω στον τοίχο- και κατευθύνεται προς το δέκτη (στο ραδιόφωνό μας, που βρίσκεται μέσα στο δωμάτιό μας).


Ανάκλαση ραδιοφωνικών κυμάτων από την ιονόσφαιρα

Οι ζώνες ανάκλασης των ραδιοφωνικών κυμάτων της ιονόσφαιρας, εκτείνονται περίπου από το ύψος των 50 χιλιομέτρων από την επιφάνεια της Γης, έως το ύψος των 300 χλμ.

Δείτε αυτό το θέμα...

Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και ραδιοκύματα

Η Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι τύπος κυμάτων σε μορφή ακτινοβολίας, με συνιστώσες ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου, που διαδίδονται στην ύλη και στο κενό.

Ο κόσμος όλος βομβαρδίζεται καθημερινά από ενέργεια σε μορφή ακτινοβολίας που και εξ αυτού ονομάζεται ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Ένα μέρος αυτής είναι το ορατό φως. Όμως το μεγαλύτερο μέρος της είναι αόρατο. Ο Ήλιος, τα αστέρια και οι γαλαξίες εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που φθάνει και στη Γη. Αν και κάποια είδη αυτής είναι επικίνδυνα για τον άνθρωπο και τη φύση του, εν τούτοις μπορεί να γίνει εκμετάλλευση αυτών, επ΄ ωφελεία του.

Ραδιοκύματα είναι τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα με συχνότητα από περίπου 3 Hz έως 300 GHz. Ειδικότερα τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα με συχνότητες μεταξύ 0.3 GHz και 300 GHz ονομάζονται μικροκύματα. Μεγαλύτερες συχνότητες εμπίπτουν στο φάσμα της υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Στη διεύθυνση παρακάτω δίνονται οι περιοχές συχνοτήτων και οι αντίστοιχες ονομασίες κατά ITU(Διεθνής Ένωση Επικοινωνιών), με κυρίως χρήση στις ασύρματες επικοινωνίες. Διαφορετικές κατανομές σε περιοχές συχνοτήτων και ονομασίες χρησιμοποιούνται από άλλα πρότυπα, όπως για παράδειγμα για χρήση στα ραντάρ.

http://el.wikipedia.org/wiki/Ραδιοκύματα

Δείτε αυτό το θέμα...

Δευτέρα, 23 Φεβρουαρίου 2009

Βίντεο για τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα

Δείτε αυτό το θέμα...

Μία ταινία μικρού μήκους για την επικοινωνία

Δείτε αυτό το θέμα...

Συνεχές και εναλλασσόμενο ρεύμα

Για να δείτε την κάθε εικόνα με κίνηση κάντε κλικ πάνω της. Για να επιστρέψετε στο θέμα πατήστε το κουμπί του internet explorer (ή του mozilla firefox) πίσω


Εναλλασσόμενο ρεύμα

Το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να έχει σταθερή διεύθυνση, οπότε λέγεται συνεχές (DC), ή η διεύθυνση του να αντιστρέφεται συνεχώς, οπότε λέγεται εναλλασσόμενο (AC).

Ένας Σέρβος φυσικός που μετανάστευσε στις ΗΠΑ, ο Τέσλα (Nikola Tesla) ήταν αυτός που απέδειξε την αξία του εναλλασσόμενου ρεύματος (σε πείσμα μάλιστα του δασκάλου του Thomas Edison, που ήταν υπέρμαχος του συνεχούς ρεύματος).

Ο Τέσλα σχεδίασε το μεγάλο σύστημα παραγωγής εναλλασσόμενου ρεύματος στους καταρράκτες του Νιαγάρα, το οποίο όταν το 1895 άρχισε να λειτουργεί, παρήγαγε τόση ισχύ, όση όλοι οι άλλοι σταθμοί συνεχούς ρεύματος στις ΗΠΑ μαζί.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα
  • Μπορεί να μετασχηματιστεί και έτσι να γίνει η μεταφορά του σε μεγάλες αποστάσεις πιο οικονομικά.
  • Μπορεί πιο εύκολα να αναπαραστήσει χρονικά μεταβαλλόμενα σήματα όπως ήχο (ομιλία, μουσική) και εικόνες.

Παρακάτω φαίνονται μερικά σχήματα που δείχνουν τη συνεχή και την εναλλασσόμενη ροή του ρεύματος.


Σχήμα 1

Στο σχήμα που ακολουθεί φαίνεται το άτομο ενός χάλκινου καλωδίου που είναι καλός αγωγός του ηλεκτρικού ρεύματος. Βλέπουμε ότι στην εξωτερική του στοίβα έχει ένα ηλεκτρόνιο. Αυτό το ηλεκτρόνιο είναι εύκολο να φύγει από αυτή τη στόιβα όταν ασκηθεί κάποια τάση πάνω του.




Σχήμα 2

Η κίνηση των μοναχικών ηλεκτρονίων από άτομο σε άτομο σε ένα χάλκινο καλώδιο.






Σχήμα 3

Εδώ φαίνεται ένα ανοιχτό κύκλωμα. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχει ροή ηλεκτρονίων δηλαδή ηλεκτρικού ρεύματος. (δεν υπάρχει κάποια τάση)






Σχήμα 4


Μόλις το κύκλωμα κλείσει προς τη μεριά που βρίσκεται η μπαταρία αρχίζει η ροή συνεχούς ρεύματος. Τα ηλεκτρόνια κινούνται προς μία κατεύθυνση.







Σχήμα 5

Εδώ φαίνεται το εσωτερικό της μπαταρίας που προκαλεί την ροή των ηλεκτρονίων σταθερά προς μία κατεύθυνση δηλαδή το συνεχές ρεύμα.







Σχήμα 6


Αν το κύκλωμα κλείσει προς τη μεριά της γεννήτριας εναλλασσόμενου ρεύματος (AC generator)αρχίζει η ροή των ηλεκτρονίων η οποία όμως αλλάζει κατεύθυνση συνέχεια.







Σχήμα 7

Στο εσωτερικό της γεννήτριας εναλλασσόμενου ρεύματος υπάρχει ένα μαγνητικό πεδίο και ένα περιστρεφόμενο σύρμα στο οποίο εξαιτίας της περιστροφής τα ηλεκτρόνια μετακινούνται μία προς τη μία κατεύθυνση και μία προς την άλλη. Δείτε και στη διεύθυνση http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/generator/ac.html πως δουλεύει μία τέτοια γεννήτρια εναλλασσόμενου ρέυματος. Στη διεύθυνση αυτή μπορείτε να χαμηλώσετε και να αυξήσετε τη συχνότητα περιστροφής του σύρματος μέσα στο μαγνητικό πεδίο.








Σχήμα 8

Στο τελεύταίο σχήμα φαίνεται ηροή των ηλεκτρονίων μέσα από τον λαμπτήρα πυρακτώσεως. Στο εσωτερικό του έχει μία αντίσταση δηλαδή ένα σύρμα από άλλο υλικό το οποίο δυσκολεύει τη ροή του ρεύματος και έτσι η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται στο φώς που προκύπτει από την πυράκτωση του.






Τα σχήματα βρέθηκαν στην ιστοσελίδα http://www.pbs.org/wgbh/amex/edison/sfeature/acdc.html

Δείτε αυτό το θέμα...