了解有關(guān)收音機的初步。
【儀器和器材】
晶體管收音機(自帶),干電池,J2465型信號源或J2464型教學(xué)信號源。J2465型信號源分高頻和低頻兩大部分。高頻分兩個頻段:“I”頻段在500千赫至1700千赫連續(xù)可調(diào)。“II”頻段在400千赫至580千赫連續(xù)可調(diào)。低頻分五檔:500赫、1000赫、1500赫、2000赫、2500赫。等幅和調(diào)幅:低頻輸出功等幅波,高頻既作等幅波輸出,又可作調(diào)幅波輸出,機內(nèi)所有低頻對所有高頻都有調(diào)幅作用,調(diào)幅深度連續(xù)可變。J2464型教學(xué)信號源可以輸出正弦波、方波、鋸齒波;輸出頻率分高頻、低頻、超低頻。其中高頻、低頻部分與本實驗有關(guān),使用與學(xué)生信號源基本相同。
【實驗方法】
一、無線電源的傳播具有方向性
把收音機后蓋打開,看清楚磁棒在機內(nèi)的位置,選一個電臺的廣播收聽,轉(zhuǎn)動收音機,當(dāng)磁棒正對著無線電波傳來方向時(即磁棒的長度順著無線電波傳來的方向時),聲音最;將收音機轉(zhuǎn)過90°,使磁棒垂直于無線電波傳來的方向時,聲音最響。再將收音機轉(zhuǎn)動到使磁棒與地面垂直時收音機的聲音幾乎消失。這表明,無線電波的傳播具有方向性,使用收音機時,應(yīng)調(diào)整它的位置,使它聲音最響。
二、外來干擾對收音機的影響及其消除
1.接通收音機電源,在收音機附近用導(dǎo)線將干電池兩極不斷地瞬時碰觸,能在收音機中聽到連續(xù)的咯巴聲,碰觸多少次,收音機中咯巴聲也響同樣多的次數(shù)。這說明在收音機附近有電流發(fā)生變化時,產(chǎn)生雜音電波,會在收音機中產(chǎn)生雜音干擾。
2.將日光燈電容器斷開,拉亮日光燈,學(xué)生用收音機在教室內(nèi)收聽低頻端電臺,能聽到咝咝聲明顯干擾廣播聲。距日光燈越近,這種干擾現(xiàn)象越嚴(yán)重,當(dāng)收音機靠近日光燈時,廣播聲幾乎被雜音干擾蓋沒。這說明點亮著的日光燈能對收音機產(chǎn)生干擾。然后把日光燈上的電容器接上,雜音干擾小些了。這說明在干擾源上并聯(lián)電容器可以減少干擾(日光燈上并聯(lián)電容器主要作用是提高功率因數(shù))。
把日光燈啟動器外殼取下,可以看到,在氖泡兩端并聯(lián)有一個小電容器,就是為了減小啟動器閃動時對收音機、電視機等的干擾。
三、無線電廣播
在教室天花板上固定一根長4米左右的導(dǎo)線,一端懸空,另一端接在信號源的高頻輸出端上,作發(fā)射天線用。將信號源面板上高頻增幅旋大,低頻增幅也旋大,右邊的撥動開關(guān)撥在“I”位置,左邊的撥動開關(guān)撥在“調(diào)幅”位置,將信號源頻率調(diào)節(jié)旋鈕固定在某一位置。
將收音機接通電源,音量旋到最大,緩慢旋動調(diào)諧旋鈕,當(dāng)旋到某一位置時,會聽到“嗚”的叫聲。
然后將信號源關(guān)閉,收音機中叫聲消失,再接通信號源,叫聲又出現(xiàn)。這表明收音機中的叫聲確實是信號源發(fā)射出來的。
再調(diào)節(jié)信號源頻率,把發(fā)射頻率變高(或變低)后固定,看各收音機中的叫聲還有沒有。再讓學(xué)生把收音機的調(diào)諧也向高端(或向低端)旋動,直到重新聽到叫聲。
實驗表明:根據(jù)電諧振原理,接收頻率只有和發(fā)射頻率相同時,接收機才能接收到發(fā)射機的信號。收音機的調(diào)諧就是根據(jù)這一原理進行選擇所要收聽的電臺廣播的。電視機的頻道旋鈕也是根據(jù)這一原理選擇所要收看的頻道節(jié)目的。
再把信號源的頻率選擇旋鈕(低頻調(diào)節(jié)),從高向低(或者從低向高端)旋轉(zhuǎn),收音機中叫聲的音調(diào)發(fā)生從高向低(或者從低向高)的變化。
無線電廣播就是用音頻信號去改變高頻電流的振幅,這一過程叫作調(diào)制。高頻電流發(fā)出的是等幅波,經(jīng)聲音信號調(diào)制后,就變成了按照聲音的變化規(guī)律而變化的調(diào)幅波。收音機接收到調(diào)幅波后,經(jīng)過調(diào)諧、檢波、放大等程序后,我們就聽到了廣播聲。
如果有條件,找一臺錄音機或擴音機,用引線將它的低頻輸出端接在信號源內(nèi)調(diào)制輸入端,用聲音信號代替低頻正弦調(diào)制,并且斷開信號源內(nèi)低頻的一邊,用錄音或擴音信號調(diào)制高頻后,用收音機可收聽到錄音或擴音的聲音。
【注意事項】
1.不能亂撥動收音機內(nèi)元件,以免損壞機內(nèi)元件。也不能亂調(diào)整可調(diào)部分,如中周變壓器磁心、微調(diào)電容、線圈在磁棒上的位置等,以免使收音機性能變壞。
2.如果使用的為多波段收音機,實驗時應(yīng)將波段開關(guān)扳在中波上。
3.信號源相當(dāng)于一個小型發(fā)射電臺。其構(gòu)造和原理比較復(fù)雜,學(xué)生難于理解,不必深究。
【參考】
使用晶體管收音機時的注意事項
1.收音機應(yīng)放在干燥、陰涼、通風(fēng)的地方,不宜放在陽光很強、溫度很高、濕度很大的地方,以防機內(nèi)元器件損壞甚至霉斷。
2.收音機應(yīng)經(jīng)常通電,這樣可以防止電解電容器老化。在氣候潮濕的季節(jié),利用電路工作時產(chǎn)生的熱量,可驅(qū)趕機內(nèi)潮氣。
3.一般不需要外接天線。使用外接天線的收音機,最好安裝避雷器,雷雨天將天線直接接地,以防雷擊。
4.采用滑動甲類和乙類推挽功率放大的收音機,耗電量與聲音的大小有關(guān),聲音越大,耗電量就越大。因此,調(diào)節(jié)音量應(yīng)適度.以延長電池使用壽命。
5.更換電池時,應(yīng)注意電池的電壓和正負(fù)極性(使用外接電源更應(yīng)注意),電壓不符或極性相反,會損壞機內(nèi)元器件。收音機長期不用,應(yīng)將電池取出,以防電液外溢時腐蝕機內(nèi)元器件。
【思考題】
有一臺性能良好的收音機,拿到火車的車廂內(nèi),為什么收不到電臺播音?
提示:由于火車車廂外皮是金屬做的,對無線電波有屏蔽作用,車廂內(nèi)部(特別是中間位置)的無線電波很弱,因而收不到電臺播音。乘坐火車時,可把收音機放在靠近窗口的小桌上;也可接一根臨時天線,天線的一端接收音機的天線接線柱,另一端拖在車廂外面即可。
收音機在地洞內(nèi)、金屬結(jié)構(gòu)的房屋內(nèi)也會出現(xiàn)收不到電臺播音的情況,原因與上述相同。處理方法是接一根天線,一端伸出地洞外邊或金屬房屋外邊。
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