Bài 25. Truyền thông bằng sóng điện từ

Bài 25. Truyền thông bằng sóng điện từ tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả cá...

Bài 25: TRUYỀN THÔNG BẰNG SÓNG ĐIỆN TỪ 1. Mạch dao động hở. anten 2. Nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ 3. Sự truyền sóng điện từ quanh trái đất 4. Truyền thông bằng cáp 1.Mạch dao động hở. anten -Điện từ trường hầu như ko bức xạ ra bên ngoài. mạch dao động như vậy gọi là mạch dao động kín. -Anten chính là một dạng dao động hở, là một công cụ hữu hiệu để bức xạ sóng điện từ. -Sóng điện từ lan truyền có mang theo năng lượng. tần số càng cao thì năng lượng sóng càng lớn và sóng lan truyền càng nhanh 2. nguyên tắc truyền thông bằng sống điện từ -Để truyền được các thông tin như âm thanh, hình ảnh. . . . để những nơi xa, người ta đều áp dụng một quy trình chung là: Biến các âm thanh( hoặc hình ảnh. . .) muốn truyền đi thành các dao động điện tần số thấp gọi là các tín hiệu âm tần( hoặc thị tần. ) -Dùng sóng điện từ tần số cao( cao tần) mang các tín hiệu âm tần đi xa qua anten phát. -Dùng máy thu với anten thu để chọn và thu lấy sóng điện từ cao tần. -Tách tín hiệu ra khỏi sóng cao tần rồi dùng loa để nghe âm thanh đã truyền tới( hoặc dùng màn hình để xem hình ảnh). hệ thống phát thanh gồm: -Dao động cao tần:tạo ra dao động điện từ tần số cao( cở MHz); -ống nói: biến âm thanh thành dao động điện âm tần; -Biến điệu: trộn dao động âm thanh và dao động cao tần thành dao động cao tần biến điệu; -Khuếch đại cao tần: khuếch đại dao động cao tần biến điệu để đưa ra anten phát; -Anten phát: phát xạ sóng cao tần biến điệu ra không gian hệ thống thu thanh gồm: -Anten thu: cảm ứng với nhiều sóng điện từ; -Chọn sóng: chọn lọc sóng muốn thu nhờ cộng hưởng; -Tách sóng: lấy ra sóng âm tần từ sóng cao tần biến điệu đã thu được; -Khuêch đại âm tần: khuếch đại âm tần rồi đưa ra loa tái lập âm thanh. 3. sự truyền sóng điện từ quanh trái đất -Các quá trình truyền sóng điện từ trong thông tin quanh Trái Đất có đặt điểm rất khác nhau, tuỳ thuộc vào độ dài bước sóng, điều kiện môi trường trên mặt đất và tính chất của bầu khí quyển. Trong các tầng, đặc biệt quan trọng là tầng điện li có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình truyền sóng điện từ. -Tầng điện li là tầng khí quyển, ở đó các phân tử khí ion hoá do các tia Mặt Trời hoặc các tia vũ trụ. Nó có khả năng dẩn điện, nên có thể phản xạ sóng điện từnhư một mặt kim loại. [...]... thông tin trong cự li vài chục kilomet, hoặc truyền thông qua vệ tinh 4 truyền thông bằng cáp -Người ta còn sử dụng nhiều loại dây dẫn để truyền sóng điện từ như trong các kỷ thuật truyền hình cáp, Internet cáp, Nhằm hạng chế tối đa việt mất mát năng lượng sóng trong những vùng không gian không sử dụng sóng và củng hạn chế gây ô nhiểm môi trường vì sóng điện từ Đồng thời nâng chất lượng Bài 25 TRUYỀN THƠNG BẰNG SĨNG ĐIỆN TỪ Mạch dao động hở Anten Ngun tắc truyền thơng sóng điện từ 3.Sự truyền sóng điện từ quanh Trái Đất 3.Sự truyền sóng điện từ quanh Trái Đất a Hình dạng, tính chất vật lí mặt đất, trạng thái khí ( tầng điện li khoảng 80-800 km ) ảnh hưởng đến lan truyền sóng điện từ 3.Sự truyền sóng điện từ quanh Trái Đất b Các dãy sóng điện từ ứng dụng: Tên sóng Sóng dài Bước sóng >1000m Sóng trung 1000m – 100m Sóng ngắn 100m – 10m Sóng cực ngắn 10m – 0.01m Sóng dài: lượng nhỏ nên khơng truyền xa Ít bị nước hấp thụ nên dùng thơng tin liên lạc mặt đất nước.  Sóng trung: Ban ngày sóng trung bị tầng điện li hấp thụ mạnh nên khơng truyền xa Ban đêm bị tầng điện li phản xạ mạnh nên truyền xa Được dùng thơng tin liên lạc vào ban đêm.  Sóng ngắn: lượng lớn, bị tầng điện li mặt đất phản xạ mạnh Vì từ đài phát mặt đất sóng ngắn truyền tới nơi mặt đất Dùng thơng tin liên lạc mặt đất   Sóng cực ngắn: Có lượng lớn khơng bị tầng điện li phản xạ hay hấp thụ Được dùng thơn tin vũ trụ  Sóng dài, sóng trung, sóng ngắn: - Bị tầng điện li phản xạ với mức độ khác - Có thể vòng quanh Trái Đất qua nhiều lần phản xạ => Dùng truyền truyền hình mặt đất  Sóng cực ngắn: - Khơng bị phản xạ mà xun qua tầng điện li - Truyền thẳng từ nơi phát đến nơi thu => Dùng đề thơng tin cự li vài chục km, truyền thơng qua vệ tinh VỆ TINH TẦNG ĐIỆN LI SÓNG CỰC NGẮN PHÁ T THU SÓNG NGẮN, DÀI ,TRUNG TRÁI ĐẤT Vệ tinh VINASAT1 vào bệ phóng Vệ tinh VINASAT1 quĩ đạo khơng gian Anten thu sóng vệ tinh Câu hỏi A B C D E F Tầng điện li: Có mật độ phân tử khí dày đặc Chứa nhiều hạt mạng điện tích Chứa nhiều electron, ion dương, ion âm Câu a,b,c sai Câu b,c, Câu a,b Câu hỏi Năng lượng: a Sóng dài > sóng trung > sóng ngắn > Sóng cực ngắn b Sóng cực ngắn > sóng ngắn > sóng trung > sóng dài c A, B sai Câu hỏi Sóng trung: A Khơng bị tầng điện li hấp thụ,phản xạ → thơng tin vũ trụ B Được tầng điện li mặt đất phản xạ nhiều lần → dùng để thơng tin  trên đất C Ban đêm bị tần điện li phản xạ mạnh → Được dùng thơng tin liên lạc vào ban đêm  D Khơng bị nước hấp thụ → dùng để thơng tin nước 4 Truyền thơng cáp a Phương pháp: Sử dụng nhiều loại dây dẫn kim loại, cáp quang… để truyền sóng điện từ Ví dụ: kĩ thuật truyền hình cáp, internet cáp, cáp truyền thơng dẫn ngầm qua biển châu lục… Dây cáp Truyền thơng cáp b Ưu điểm: - Hạn chế mát lượng - Hạn chế nhiễu mơi trường ngồi - Hạn chế nhiễm mơi trường Có thể em chưa biết! BỘ DAO ĐỘNG THẠCH ANH Thạch anh Thạch anh - Hiệu ứng áp điện : tinh thể biến dạng xuất điện tích bề mặt, áp vào hiệu điện biến dạng Khi áp vào hiệu điện xoay chiều => dao động ( tần số ổn định) Bộ dao động thạch anh: - Ổn định tần số - Khơng chịu ảnh hưởng điều kiện bên ngồi - Tương đương với mạch dao động KIỂM TRA BÀI CŨ 1> Sóng điện từ là gì? 2> Nêu ứng dụng của sóng điện từ? 3> Sóng vô tuyến là gì? Sóng vô tuyến được phân chia thành những loại nào? Hãy sắp xếp chúng theo thứ tự tang dần của tần số. KIỂM TRA BÀI CŨ 3>Chọn câu phát biểu đúng. A. Trong sóng điện từ, dao động của điện trường sớm pha so với dao động của từ trường. B. Trong sóng điện từ, dao động của từ trường trễ pha so với dao động của điện trường. C Trong sóng điện từ, dao động của từ trường trễ pha π so với dao động của điện trường. D. Tại mỗi điểm trên phương. truyền của sóng điện từ thì dao động của cường độ điện trường đồng pha với dao động của cảm ứng từ . KIỂM TRA BÀI CŨ 4>Theo thứ tự giảm dần về tần số của sóng vô tuyến, thì sắp xếp nào sau đây là đúng? A. Sóng dài; sóng trung; sóng ngắn; sóng cực ngắn B. Sóng dài; sóng ngắn ; sóng trung; sóng cực ngắn. C. Sóng cực ngắn; sóng ngắn; sóng trung; sóng dài D. Sóng cực ngắn; sóng ngắn; sóng dài; sóng trung. TIẾT 41 NGUYÊN TẮC THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN Làm thế nào có thể dùng sóng điện từ để truyền tiếng hát của một ca sĩ, truyền hình ảnh và màu sắc của một cảch thiên nhiên từ nơi này đến nơi khác trên Trái Đất ? I. NGUYÊN TẮC CHUNG CỦA VIỆC THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN 1> Phải dùng sóng điện từ cao tần để mang thông tin  sóng mang 2> Phải biến điệu sóng mang Chọn loại sóng điện từ nào làm sóng vô tuyến để mang thông tin ? LÀM THẾ NÀO ĐỂ CÀI THÔNG TIN CẦN TRUYỀN ĐI VÀO VÀO SÓNG ĐIỆN TỪ I. NGUYÊN TẮC CHUNG CỦA VIỆC THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN 2> Phải biến điệu sóng mang + Dùng micrô để biến dao động âm ( âm thanh) thành dao động điện cùng tần số ( Sóng âm tần) Mic t x o t i amtan o I. NGUYÊN TẮC CHUNG CỦA VIỆC THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN 2> Phải biến điệu sóng mang + Dùng micrô để biến dao động âm thành dao động điện cùng tần số ( Sóng âm tần) +Trộn sóng âm tần vào sóng mang ( Sóng điện từ cao tần)  Biến điệu Biến điệu iamtan t O t i cao tan O t i cao tan O I. NGUYÊN TẮC CHUNG CỦA VIỆC THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN Ở máy thu, làm thế nào để tái tạo lại âm thanh mà ta đã đưa vào Mic của máy phát ?? 3> Ở máy thu: + Dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần + Đưa sóng âm tần ( dao động điện)  ra loa để tái tạo lại âm thanh ( biến dao động điện thành dao động âm cùng tần số) Tách sóng t i cao tan O x t O I am tan t O 4> Phải dùng mạch khuếch đại : để tăng cường độ của tín hiệu t i cao tan O Mạch khuếch đại t i cao tan O Biến điệu KĐ cao tần Máy phát cao tần Micrô Phát sóng II. SƠ ĐỒ MÁY PHÁT THANH VÔ TUYẾN ĐƠN GIẢN [...]... VÔ TUYẾN ĐƠN GIẢN Thu sóng KĐ cao tần Tách sóng KĐ âm tần TRẮC NGHIỆM VẬN DỤNG 1>Để sóng âm truyền đi rất xa, giải pháp nào sau đây là tối ưu: A Dùng loa phóng thanh B Dùng sóng điện từ làm sóng mang bằng cách biến điệu rồi đưa ra anten phát C.Dùng anten phát được sóng âm D.Dùng dây cáp dạng ống như cáp quang để truyền sóng âm TRẮC NGHIỆM VẬN DỤNG Dụng cụ nào dưới đây có cả máy phát và máy thu vô tuyến... Dụng cụ nào dưới đây có cả máy phát và máy thu vô tuyến A.Máy thu thanh B Máy thu hình C.Chiếc điện thoại di động D.Cái điều khiển ti vi TRẮC NGHIỆM VẬN DỤNG 3> Trong sơ đồ khối của một máy phát sóng vô Sheet1 Page 1 (ăfă~_ấpồl["1úẽíỵÔ kèÔặM_qb ^ấù Sheet1 Page 2 <ứăK`ặ2pgậ[ẫềểặ/êểỡ8Ơqằ8bậsâ8H7ăứã.YƯKQẹỏãPLáp9P@ĩIsệ ^;HẹồẽớỳÂHâủpỷĂễNữặỉ;|jYó6ồrồ@qố "ờSAIPPũếFậ)suềếy6CgYĂixứỉệễẻă})ỡòứ`âUéĐ~pỉÂƯfẵhễễục]éỷxẻđf>âềầẻề3ẵFQYJ.B$Ơàảkấ 9 Sheet1 Page 3 <ứăK`ặ2pgậ[ẫềểặ/êểỡ8Ơqằ8bậsâ8H7ăứã.YƯKQẹỏãPLáp9P@ĩIsệ ^;HẹồẽớỳÂHâủpỷĂễNữặỉ;|jYó6ồrồ@qố "ờSAIPPũếFậ)suềếy6CgYĂixứỉệễẻă})ỡòứ`âUéĐ~pỉÂƯfẵhễễục]éỷxẻđf>âềầẻề3ẵFQYJ.B$Ơàảkấ 9 Baøi 23 1.MẠCH DAO ĐỘNG HỞ -ANTEN 2.NGUYÊN TẮC TRUYỀN THÔNG BẰNG SÓNG ĐIỆN TỪ -Biến các âm thanh (hoặc hình ảnh ) muốn truyền đi thành các dao động điện tần số thấp gọi là các tín hiệu âm tần (hoặc thò tần). -Dùng sóng điện từ có tần số cao (cao tần )mang các tín hiệu âm tần đi xa qua anten phát. -Dùng máy thu với anten thu để chọn sóng và thu lấy sóng điện từ cao tần. -Tách tín hiệu ra khỏi sóng cao tần ,rồi dùng loa để nghe âm thanh (hoặc dùng màn hình để xem ảnh ) HỆ THỐNG PHÁT THANH GỒM : -Dao động cao tần : tạo ra dao động điện từ tần số cao ( cỡ MHz ). -Ống nói : biến âm thanh thành dao động điện âm tần . -Bi n i uế đ ệ : trộn dao động âm thanh và dao động cao tần thành dao động cao tần biến điệu . -Khuếch đại cao tần : kđ dao động cao tần biến điệu để đưa ra anten phát. -Anten phát : phát xạ sóng cao tần biến điệu ra không gian. ôáng nói BIẾN ĐIỆU KĐ CAO TẦN DAO ĐỘNG CAO TẦN Anten phát PHÁT THANH MICRÔ i 0 t i 1 0 t i 2 0 t H(a) H(b) H(c) Dao ủoọng cao tan Dao ủoọng aõm tan Dao ủoọng cao tan bieỏn ủieọu THU THANH TÁCH SÓNG KĐ ÂM TẦN CHỌN SÓNG Anten thu LOA HỆ THỐNG THU THANH GỒM : -Anten thu : cảm ứng với nhiều sóng. -Chọn sóng : chọn lọc sóng muốn thu nhờ cộng hưởng điện. -Tách sóng: lấy ra sóng âm tần từ sóng cao tần đã thu được . -Khuếch đại âm tần : khuếch đại âm tần rồi đưa ra loa. QUAÙ TRÌNH TAÙCH SOÙNG i 1 0 t i 2 0 t BIẾN ĐIỆU KĐ CAO TẦN TÁCH SÓNG KĐ ÂM TẦN CHỌN SÓNG DAO ĐỘNG CAO TẦN Anten phát Anten thu PHÁT THANH THU THANH LOA MICRÔ 3.SỰ TRUYỀN SÓNG ĐIỆN TỪ QUANH MẶT ĐẤT a) Hình dạng ,tính chất vật lý của mặt đất, trạng thái khí quyển (tầng điện li khoảng 80 km – 800 km ) ảnh hưởng đến sự lan truyền sóng điện từ b) Các dải sóng điện từ và ứng dụng : CÁC DẢI SÓNG ĐIỆN TỪ -Sóng dài (LW). :1 10 ( : 30 300 )km km f kHz kHz λ − − :100 1000 ( : 0,3 3 )m f MHz MHz λ − > − :10 100 ( : 3 30 )m f MHz MHz λ − > − 6 : 0,3 10 ( : 30 10 )mm m f MHz MHz λ − − -Sóng cực ngắn: -Sóng ngắn (SW). -Sóng trung (MW). ỨNG DỤNG 1- Sóng dài ; sóng trung ; sóng ngắn : -Bò tầng điện li phản xạ với các mức độ khác nhau. -Có thể đi vòng quanh trái đất qua nhiều lần phản xạ . -Dùng trong truyền thanh và truyền hình trên mặt đất . 2- Sóng cực ngắn : -Không bò phản xạ mà đi xuyên qua tầng điện li -Truyền thẳng từ nơi phát đến nơi thu . -Dùng trong thông tin vài chục Km , truyền thông qua vệ tinh [...]... anten thu , chọn sóng , tách sóng , loa 4.Sự truyền sóng điện từ quanh trái đất : -Các sóng dài , sóng trung , sóng ngắn : đều bò tầng điện li phản xạ với mức độ khác nhau (dùng trong truyền thanh và truyền hình ) -Sóng cực ngắn không bò phản xạ ,truyền thẳng ( dùng thông tin cự li xa , thông tin qua vệ tinh ) CỦNG CỐ CÂU 1: Với mạch dao động hở thì ở vùng không gian A.quanh dây dẫn chỉ có từ trường biến... phóng thành cơng ANTEN THU SÓNG TRUYỀN HÌNH TỪ VỆ TINH TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1.Mạch dao động hở: 2 bản tụ C không song song , các vòng dây cuộn L tách xa ra Điện trường biến thiên ,từ trường biến thiên bức xạ ra ngoài không gian thành sóng điện từ 2.Anten : ( mạch dao động hở ) là dây dẫn dài , có cuộn ở giữa , hở đầu trên đầu dưới tiếp đất 3.Nguyên tắc Bài 25. TRUYỀN THÔNG BẰNG SÓNG ĐIỆN TỪ I. Mục tiêu: 1) Kiến thức: - Hiểu được vai trị của mạch dao động LC hở trong việc thu và phát sóng điện từ. - Hiểu được nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ, vai trị của SÓNG cao tần, qu trình Bàiến điệu, chọn sóng, tách SÓNG. - Hiểu được sơ đồ khối của hệ thống phát và thu thanh dùng sóng điện từ, sự lan truyền sóng của sóng điện từ quanh Trái đất. 2) Kĩ năng: - Giải thích được những hiện tượng vật lí về truyền thông bằng sóng điện từ. - Phn tích, kết luận về kiến thức từ kết quả thí nghiệm. II. Chuẩn bị: 1) GV: - Vẽ hình 25.3, 25.4, 25.5 SGK trn giấy khổ lớn để phân tích nội dung. 2) HS: Ôn tập kiến thức về dao động điện từ. II. Tổ chức các hoạt động dạy học: Tiết 1. Hoạt động 1. (5’) KIỂM TRA BÀI CŨ. + GV nu cu hỏi kiểm tra: ? Thế nào là sóng điện từ? Nêu đặc điểm của sóng điện từ? ? Khác với sóng cơ, sóng điện từ có tính chất nào? Nêu vài TN chứng tỏ sóng điện từ cũng có tính chất như sóng cơ. + HS trả lời cu hỏi kiểm tra. + GV nêu vấn đề nội dung bài cần khảo st, tìm hiểu trong tiết học. Hoạt động 2. (20’) Tìm hiểu: MẠCH DAO ĐỘNG HỞ-ĂNG TEN. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung * GV hướng dẫn HS tìm hiểu về mạch dao động hở bằng những câu hỏi gợi ý:. H 1 . Trong mạch dao động, năng lượng được bảo toàn. Vậy năng lượng điện từ của mạch có được bức xạ ra vùng không gian bên ngoài mạch không? H 2 . Để năng lượng điện từ được bức xạ ra vùng không gian rộng hơn phải làm thế nào? Khi đó năng lượng đó có được bảo toàn nữa Cu hỏi 1 sẽ lm HS bế tắc. c nhn suy nghĩ, thảo luận nhĩm tìm hiểu khả năng bức xạ sóng điện từ ra vùng không gian bên ngoài từ mạch LC. -HS nghĩ đến việc tách ra hai bản cực của tụ điện, tách ra các -Mạch dao động LC có điện từ trường hầu như không bức xạ ra không? -GV giới thiệu nội dung của cc hình vẽ 25.2, dẫn dắt HS hiểu từ mạch dao động kín chuyển thành mạch dao động hở như thế nào, công dụng của mạch dao động hở hay ăngten. (hình 25.3) -Yêu cầu HS đọc nội dung ở cột phụ, giới thiệu hoạt động của ăngten. vịng dy của cuộn cảm. -Tìm hiểu nội dung hình 25.2, hiểu được ăngten là gì. Cơng dụng của ăngten. -Phn tích, thảo luận tìm hiểu cơng dụng của ăngten qua nội dung được thể hiện ở hình 25.3 ngoài: mạch dao động kín. -Nếu tách xa hai bản cực của tụ điện, đồng thời tách xa cc vịng dy của cuộn cảm thì vng khơng gian của từ trường Bàiến thiên được mở rộng dần: mạch dao động hở hay ăngten. Hoạt động 3. (20’) Tìm hiểu: NGUYN TẮC TRUYỀN THƠNG BẰNG SÓNG ĐIỆN TỪ GV cho HS xem sơ đồ khối của hệ thống phát và thu thanh dùng sóng điện từ, trình by kết hợp với đồ thị giới thiệu các dao động cao tần, dao động âm tần và dao động cao tần Bàiến điệu để giúp HS hiểu nguyên tắc của truyền thông bằng sóng điện từ. Nu cu hỏi gợi ý: H 1 . Để truyền được các Quan st, tìm hiểu tc dụng của từng bộ phận trong sơ đồ khối (hình 25.4). Dựa vo qui trình chung của thơng tin bằng SÓNG điện từ (SGK), phân tích. -Ống nói: Bàiến âm thanh thành dao động âm tần. -Dao động .. .Bài 25 TRUYỀN THƠNG BẰNG SĨNG ĐIỆN TỪ Mạch dao động hở Anten Ngun tắc truyền thơng sóng điện từ 3.Sự truyền sóng điện từ quanh Trái Đất 3.Sự truyền sóng điện từ quanh Trái Đất... khí ( tầng điện li khoảng 80-800 km ) ảnh hưởng đến lan truyền sóng điện từ 3.Sự truyền sóng điện từ quanh Trái Đất b Các dãy sóng điện từ ứng dụng: Tên sóng Sóng dài Bước sóng >1000m Sóng trung... Câu hỏi Năng lượng: a Sóng dài > sóng trung > sóng ngắn > Sóng cực ngắn b Sóng cực ngắn > sóng ngắn > sóng trung > sóng dài c A, B sai Câu hỏi Sóng trung: A Khơng bị tầng điện li hấp thụ,phản