Научно-исследовательская работа учащегося "Радио: от создателя к современности"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 1 города Анадыря»

Радио: от создателя к современности.

Автор: Семисорин Максим Алексеевич

Ученик 1 «2» класса

Научный руководитель:

Парыгина Елена Константиновна

учитель начальных классов

Анадырь

2017

Содержание

Введение…………………………………………………………………	3
Глава 1.История изобретения радио…………………………………	4
Глава 2. Устройство радио………………………...................................	6
Глава 3. Радио в жизни человека: прошлое и настоящее………………	8
Глава 4. Сбор радио своими руками………………………………......	11
Заключение………………………………………………………………	13
Список использованной литературы…………………………………..	14

Введение

Моя работа посвящена радио, истории создания, применения и значение в современном мире. Мой интерес к радио появился совсем недавно. Все началось с первой отмены занятий по метеоусловиям. Утром по радио «Пурга» передали сообщение Отдела образования городского округа Анадырь о том, что по метеоусловиям занятия с первого по четвертый класс отменяются. Родители, уходя на работу, забыли выключить радио, и я слушал передачи и музыку. Мне стало интересно узнать, как устроено радио, как идет передача сигнала на большие расстояния. Безусловно, мне было известно, что радио – это устройство для беспроводной передачи информации.

Чтобы расширить свои знания о радио, я решил изучить подробнее историю возникновения радио, его устройство, технологию передачи информации на большие расстояния. Также захотелось узнать и проанализировать значение радио в современной жизни. В домашних условиях собрать свое радио и поделиться полученным опытом со своими одноклассникам.

В связи с актуальностью темы я решил выдвинуть следующую гипотезу: радио можно собрать в домашних условиях, без использования сложных технических средств, занятых на производстве?

Объектом исследования является передача радиоволн.

Предметом исследования является радио и его устройство.

Целью работы является изучение истории создания и применения радио, а также возможности изготовления радио в домашних условиях.

Для достижения цели в работе поставлены следующие задачи:

• познакомиться с историей изобретения радио;

• исследовать устройство радио на разных этапах его развития;

• изучить технологию передачи волн на расстояния;

• познакомиться с историей радиовещания на Чукотке;

• собрать радио в домашних условиях.

В работе были использованы следующие методы исследования:

• синтез;

• анализ;

• эксперимент;

• наблюдение;

• поиск информации, изучение ее.

Цель и задачи обусловили структуру работы. Данная работа состоит из введения, основной части, заключения, списка, использованной литературы и приложения.

Глава 1. История возникновения радио.

Радиосвязь – способ беспроволочной передачи информации на большие расстояния посредством электромагнитных волн (радиоволн). Это слово произошло от латинского слова radiare – испускать лучи.

Появление радиосвязи, которая позже легла в основу изобретения радиовещания, телевидения и мобильных телефонов, было вызвано значительными достижениями физики в XIX веке.

Первый в мире радиоприемник изобрел и построил в 1895 году русский физик Александр Степанович Попов (1859 – 1905). Он же создал и первый радиопередатчик. Он родился в 1859 году в уральском поселке Турьинские Рудники. Уже в детстве любил мастерить водяные колеса, механические игрушки, модели мельниц. Он закончил Петербургский университет. В студенческие годы, после обязательных лекций, вечерами спешил в физическую лабораторию, где увлеченно, не замечая времени, проводил опыты с электричеством. Полученные знания пригодились, когда Попов устроился на работу в товарищество «Электротехник».

Александр Степанович Попов

В конце XIX века мир облетела новость – немецкий учены й Генрих Герц сумел на практике доказать существование «лучей электрической силы» (электромагнитных волн). Многие пытались найти применение этим чудесным лучам, но первому удалось это сделать А.С. Попову.

Уже в 1889 году Попов, читая лекцию морским офицерам, высказал идею использовать электромагнитные волны для передачи сигналов на расстояние без проводов. А в 1894 году ученый конструирует прибор, реагирующий на электрические разряды молний, - грозоотметчик. Можно было «услышать» грозу задолго до того, как заклубятся над головой темные тучи. Тогда же Попов заметил, что если к прибору подсоединить кусок провода, то возрастает дальность и качество принимаемых сигналов. Это было рождением первой антенны.

И вот 7 мая 1895 года Александр Попов на заседании Русского физико-химического общества в Санкт-Петербурге демонстрирует созданный им аппарат для приема электромагнитных волн. О приеме сигналов извещал звонок. И с тех пор эта знаменательная дата – 7 мая 1895 года – в нашей стране считается днем рождения радио.

Спустя год итальянец Гульельмо Маркони продемонстрировал свой аппатар. Конструкция его мало чем отличалась от аппарата Попова. Но Маркони обладал еще даром незаурядного предпринимателя. Не теряя времени, он получил патент на свой аппарат для беспроволочного телеграфирования.

Александр Попов продолжает работы по усовершенствованию своего аппарата. И 24 марта 1896 года азбукой Морзе Александром Степановичем была отправлена первая в мире радиограмма. В ней было всего два слова «Генрих Герц». Так русский ученый и изобретатель выразил свое уважение немецкому ученому. Первая в мире радиограмма, отправленная Поповым, преодолела расстояние всего в несколько сот метров, между химическим и физическим корпусами университета. Но уже вскоре это расстояние измерялось километрами.

В 1898 году Маркони осуществил передачу радиосигналов через Ла-Манш, а в 1901 г. Провел сеанс радиосвязи между Великобританией и Канадой. Маркони первым для радиопередатчика и приемника применил открытие немецкого ученого Карла Фердинанда Брауна – колебательный контур, состоящий из конденсатора и катушки индуктивности. Колебательные контуры приемника и передатчика должны быть настроены на одну и ту же частоту. Это позволяет значительно усилить энергию сигнала. В 1909 году Маркони и Браун получили Нобелевскую премию по физике за заслуги в развитии беспроволочной телеграфии. К сожалению, Александру Попову эта премия уже не могла быть вручена – изобретатель не дожил до тех дней.

Радио не нуждается в проводах, число его слушателей неограниченно, и большие расстояния для радиоволн не помеха. Вот почему радио стало одним из самых массовых средств информации.

Глава II. Устройство радио.

Первый радиоприемник А. С. Попова имел очень простое устройство: батарея, электрический звонок, электромагнитное реле и стеклянная трубка с металлическими опилками внутри, называемая когерер. Передатчиком служил искровой разрядник, возбуждавший электромагнитные колебания в антенне, которую Попов впервые в мире использовал для беспроводной связи. Под действием радиоволн, принятых антенной, металлические опилки в когерере сцеплялись, и он начинал пропускать электрический ток от батареи. Срабатывало реле, включался звонок, а когерер получал "легкую встряску", сцепление между металлическими опилками ослабевало, и они были готовы принять следующий сигнал. На рисунке 1 представлена схема радиоприемника А. С. Попова.

Рис.1 Приемник А.С. Попова.

В радиопередатчике речь, музыка – любые звуки превращаются в особые волны – радиовоны. Антенна передающей радиостанции излучает в пространство радиоволны. Эти радиоволны принимаются антеннами приемников радиослушателей. Волны эти распространяются со скоростью света одинаково хорошо и в атмосфере, и в безвоздушном пространстве космоса, проникают сквозь дерево, стекло, камень. Пересекаясь радиоволны не смешиваются друг с другом. Радиоприемник с помощью антенны улавливает их и превращает снова в речь, музыку и другие звуки.

Первая попытка передачи по радио человеческой речи была предпринята Поповым в 1903 году, однако качество передачи было плохим. Это было связано с тем, что тогда радиосигналы передавали затухающими радиоволнами от искрового электрического разряда.

Дальнейшее развитие радиосвязи и появление радиовещания, т.е. способа передачи на расстояние не только обычных радиосигналов, но и человеческой речи, было связано с изобретением электронной лампы.

Поначалу для радиовещания использовался способ амплитудной модуляции (АМ). Но в 1933 году американский инженер Эдвин Говард Армстронг получил патенты на устройства частотной модуляции (FM). Этот способ помогал избавиться от множества помех, появляющихся в эфире, и добиться более высокого качества звучания. Однако переход на частотную модуляцию требовал других конструкций радиоприемной и радиопередающей аппаратуры. Поэтому данное предложение не нашло отклика, и Армстронг построил первую радиостанцию для передачи таких сигналов и на практике доказал ее преимущества. В настоящее время частотная модуляция стала основной в радиовещании, телевидении и космической технике.

Радиоприемники 1960-1980-х гг.

Радиоприемники 1960-1980-х гг.

Но развитие техники и технологий не стоит на месте и в последнее десятилетие работа радио основывается на Ультра коротких волнах (УКВ), а телевидение стало цифровым.

Современные радиоприемники.

Глава III. Радио в жизни человека: прошлое и настоящее.

Чуть более 100 лет назад радио прочно вошло в нашу жизнь. И сегодня нам кажется, что оно было всегда. Мы привычно настраиваем свой радиоприемник на любимую радиостанцию, слушаем музыку, новости или прогноз погоды.

История XX века неразрывно связана с радио и радиовещанием. В своей повседневной жизни мы не задумываемся над тем, что после открытия радиолокации (обнаружение предметов на расстоянии с помощью радиоволн) жизнь человека стала удобнее и безопаснее. Так, ночью, в тумане, на большом расстоянии радиолокатор «видит» то, что недоступно человеческому глазу. Кораблям в море больше не грозит неожиданное столкновение с айсбергом, из-за которого в Атлантическом океане затонул в начале XX века пассажирский пароход «Титаник». Летчик уверенно ведет сквозь плотную пелену облаков свой самолет. Радиоволны надежно охраняют наши воздушные границы. Ни один чужой самолет не сможет незаметно проникнуть в небо нашей Родины.

С помощью сигналов – команд, передаваемых по радио, инженеры управляют работой машин, находясь от них за миллионы километров. Так управляли и луноходом, и автоматическими межпланетными станциями, опустившимися на Венеру и Марс. Управляемые по радио машины работают там, где человеку опасно находиться.

Космическая радиосвязь.

Первая Российская радиовещательная станция появилась в 1922 году в Москве. Позже по всей стране появляются радиостанции. И еще долгое время до появления телевидения, радиовещание будет важнейшим источником информации для граждан нашей страны. Именно по радио 22 июня 1941 года наш народ услышал страшную весть о нападении немецко-фашистских захватчиков, всю Великую Отечественную войну люди, прильнув к радиоприемнику слушали вести с фронта от Советского Информбюро. Именно из сообщений радио советский народ – победитель узнал о подписании акта о безоговорочной капитуляции Германии. Голос знаменитого диктора Советского радио Ю.Б. Левитана стал за годы войны родным в каждой семье. И о первом полете человека в космос люди узнали из сообщений радио.

Известно, что открытие первой радиостанции на Чукотке произошло в 1914 году. 8 марта 1917 года телеграф принёс в Анадырь поступившее из Петропавловска известие о свержении царского самодержавия. Начальником Анадырской радиостанции первоначально был Асаевич, а затем Пётр Каширин (приисковый рабочий). Здесь, на Крайнем Севере, радио всегда играло особую роль. На широких просторах тундры оленеводческие бригады передвигаются со стадами оленей по несколько месяцев подряд, и единственная связь с населенными пунктами тоже долгое время осуществлялась с помощью радиоволн.

Недавно мы с родителями побывали в Музейном Центре «Наследие Чукотки», где экскурсовод рассказала нам о знаменитой Челюскинской эпопее. Мне стало интересно узнать подробности этого события, я задавал вопросы, мы читали книгу о спасении челюскинцев. Среди прочих интересных подробностей, я узнал, что благодаря радио стало известно о том, что корабль потерпел крушение.

4 февраля 1934 года в Москву, радист парохода "Челюскин" Эрнст Кренкель, направил радиограмму: "13 февраля в 15 час. 30 мин. в 155 милях от мыса Северного и в 144 милях от мыса Уэлен "Челюскин" затонул, раздавленный сжатием льдов... Организованно, без паники выгружены на лёд давно подготовленный аварийный запас продовольствия, палатки, спальные мешки, самолет и радио. Выгрузка продолжалась до того момента, когда нос судна уже погрузился в воду...Нач. экспедиции Шмидт". Так началась героическая эпопея челюскинцев: сотня отважных противостояла крошащимся ледяным торосам, полярной ночи, морозам за 40 градусов. Два месяца продолжалось противостояние людей и грозной Арктики. Многие коренные жители Чукотки участвовали в спасении челюскинцев.

Дрейф ледокола «Челюскин» Общий вид лагеря челюскинцев. 1934 год.

во льдах Чукотского моря.

Из всех СМИ радио самое "лёгкое", но в то же время самое демократичное и оперативное. В нашем округе существует две радиостанции:  Радио "Пурга" (вещающее в ФМ-диапазоне)  и  Чукотское окружное радио (врезка в радио России).

Недавно наш класс был на экскурсии на радио «Пурга». Сотрудники радио Сергей Казак и ведущий Иван Семиклетов рассказали и показали нам много интересного. Нам разрешили посидеть за микрофоном и даже записать наши реплики, а также поприсутствовать во время прямого эфира. Мы узнали, что радио «Пурга» начала свое вещание в 2001 году и сегодня является главным рупором чукотского эфира. Радио "Пурга" - самое любимое средство массовой информации у населения Чукотки, потому что только она позволяет связать в прямом эфире людей проживающих в труднодоступных населённых пунктах Чукотки со столицей. Для меня же радио «Пурга» является также источником информации о погоде, об отмене занятий по метеоусловиям. В плохую погоду занятия в школе отменяют, и я узнаю об этом именно из сообщений радио.

Посещение 1 «2» классом радиостанции «Пурга».

Также необходимо сказать, что радио по сей день включается в наших домах в новогоднюю ночь. Дело в том, что поздравление президента России у нас на Чукотке телевидение показывает только в 01 час ночи, а о наступлении Нового года нас оповещает радио. В моей семье в новогоднюю ночь всегда включают радио «Пургу», которое передает в полночь бой курантов и звучит гимн Российской Федерации, возвещая наступление Нового года.

Вывод. Таким образом, несмотря на появление современных средств связи, таких как телефон и Интернет, радио продолжает играть важную роль в нашей жизни. Особую значимость радиовещания мы понимаем и признаем здесь на Крайнем Севере, где до сих пор есть труднодоступные населенные пункты, где кочуют по бескрайним просторам тундры пастухи со стадами оленей и слушают радио.

Глава IV. Сбор радио своими руками.

После того, как я прочитал первую статью о радиоволнах и радиовещании в энциклопедии «Открытия и изобретения», я попросил родителей приобрести мне конструктор, с помощью которого я мог бы собрать радио в домашних условиях. Заказанный в Интернет-магазине конструктор серии «Французские опыты «Науки с Буки» пришел, и мы с папой приступили к сборке радио в домашних условиях. Это оказалось очень увлекательным занятием. Вот пошаговое описание сбора радио в домашних условиях.

Шаг 1. Приклеивание стикера. Я снял защитную пленку с задней стороны стикера и прижал стикер к верхней крышке корпуса.

Шаг 2. Установка переключателя. Мы взяли переключатель и вставили его в квадратное отверстие сбоку верхней крышки.

ШАГ 3. Установка антенны. Мы вставили АМ-антенну в крепление АМ-антенны, вставили крепление АМ-антенны в 2 отверстия в верхней крышке. Затем пропустили красный, зеленый, белый и черный провод АМ-антенны через четыре отверстия, которые на верхней крышке обозначены буквами «красный – R, зеленый – G, белый – W, черный – B.

Знакомство с инструкцией. Установка переключателя FM.

Шаг 4. Фиксация панели печатной платы. Мы взяли четыре шурупа с цилиндрической головкой и поместили их в отверстия печатной платы, затем – в отверстия верхней крышки, затянули их с помощью отвертки, чтобы зафиксировать печатную плату на верхней крышке.

Шаг 5. Фиксация громкоговорителя. Мы поместили громкоговоритель в держатель в корпусе. Поместили три крепежных винта с шестигранной головкой в три отверстия по краю громкоговорителя и затянули их с помощью отвертки, чтобы зафиксировать громкоговоритель на верхней крышке.

Шаг 6. Заведение проводов. Правильно подсоединили красный, зеленый, белый, черный провода АМ-антенны с проводами такого же цвета идущими от печатной платы. Затем приклеили стикер на места соединений каждых двух проводов во избежание короткого замыкания, т.к. разъемы контактируют друг с другом. Потом мы сделали узел на белой антенне, там, где это возможно, и провели антенну в отверстие в верхней крышке.

Шаг 7. Фиксация донной крышки корпуса. Я взял донную крышку и зафиксировал черный и красный провод к отрицательной и положительной панели. Затем мы поместили 5 шурупов с цилиндрической головкой в четыре отверстия в донной крышке и отдельно в отверстие в батарейном отсеке, затянули их с помощью отвертки, чтобы зафиксировать донную крышку и верхнюю крышку.

Шаг 8. Установка батареек. Я взял две батарейки «АА» и поместил их в батарейный отсек в правильное положение положительной и отрицательной панели, затем закрыл батарейный отсек крышкой.

Шаг 9. Установка FM – переключателя. Мы взяли один шуруп с потайной головкой и поместили его в отверстие по центру FM – переключателя. Поместили переключатель в верхней крышке и зафиксировали его шурупом с помощью отвертки. После завершения сборки можно поворачивать переключатель на FM или на AM, а также поворачивать FM – переключатель для получения сигнала.

Самым важным для меня было то, что радио, собранное своими руками работало и работает до сих пор. Теперь прогноз погоды, новости, музыку в моей семье слушают по радио. Новый 2017 год мы с семьей встречали под звуки радио «Пурги», передаваемые с помощью моего радиоприемника.

Вот такое радио я собрал своими руками.

Заключение

Итак, чуть более ста лет назад русский ученый Александр Попов создал первый в мире радиоприемник. Сегодня мы привычно настраиваем свой радиоприемник на любимую радиостанцию, слушаем музыку, новости или прогноз погоды. Сейчас по радио можно без проводов связаться с кораблем в море, с самолетом в небе, с космонавтами в космосе. Радиосигналы применяются во всех областях науки и, конечно, в обычной жизни.

Во время работы над данным проектом я изучил энциклопедии, статьи и другую литературу, посвященную радио и радиоволнам. Выяснил, что с момента появления радио оно стало играть огромную роль в жизни человека. Также я изучил историю возникновения и развития радио. В работе представлены фотографии радиоприемников разных десятилетий. Особый интерес у меня вызвали события, посвященные спасению людей, потерпевших кораблекрушения. Все изученные события объединяет тот факт, что сообщения о бедствии передавали находящимся неподалеку судам по радио и радиоволнам.

В процессе работы над темой мы побывали с классом на экскурсии на радио «Пурга». Экскурсия мне очень понравилась, я много интересного узнал о работе радиостанции.

В результате я расширил и систематизировал свои знания о радио, о его устройстве, о том, как менялось и совершенствовалось радио с течением времени. По моей просьбе родители приобрели мне конструктор, с помощью которого можно собрать радио своими руками.

Я изучил пошаговую инструкцию, определился, как правильно организовать рабочее место, какими инструментами пользоваться. Затем я приступил к сбору радио. В этом мне помогал папа. Таким образом, я успешно собрал радио в домашних условиях. Тем самым подтвердив свою гипотезу, о том, что радио можно изготовить своими руками в домашних условиях без использования сложных технических средств, занятых на производстве. И сегодня я имею возможность слушать новости, музыку, прогноз погоды, сообщения об отменах занятий по метеоусловиям по собранному мною радиоприемнику.

Список использованной литературы:

1. Аристова В.В., Гальперштейн Л.Я.. Моя самая первая энциклопедия. – М., 2006. – 239 с.

2. Зубаков. Б. В., Чумаков. С. В. Энциклопедический словарь юного техника. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Педагогика, 1988. - 464с.

3. Открытия и изобретения. Детская энциклопедия «Махаон». – М., 2016. – 127 с.

4. Рига И. Г. Анадырь знакомый и незнакомый. Ч.1. – М.; 2009. – 432 с.

5. «Слушайте радио! Александр Степанович Попов (1859 – 1905)»// Детская энциклопедия. – 2010. - № 3. – С. 35 – 38.

6. Ушакова О.Д. Великие изобретения: Справочник школьника. – СПб., 2006. – 96 с.

7. Что такое. Кто такой. Т.3. От Р до Я. – М.: педагогика, 1978. – 256 с.

8. Я познаю мир. Техника: детская энциклопедия/ Под ред. В.И. Малова. – М., 2004. – 398 с.

9. Интернет- источники.