【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎自學教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學”。當然由于本書是大半個世紀前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎學生直接拿來自學。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎教育但卻很不扎實的學酥重新自修以查漏補缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的注解。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內容較新而且還又增添了25本大學基礎自學內容，直接搞出了一套從初中到大學的一條龍數(shù)理化自學教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權風險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認為6677版不失為一套不錯的自學教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學叢書6677版』上傳成文字版。

第六章無線電基礎

【山話||? 本系列專欄中的力單位達因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳；熱量的單位卡路里等于4.186焦耳；電荷的單位靜庫（1庫倫=3×10?靜庫）；電勢的單位靜伏等于300伏特。另外這套老教材中力的單位常用公斤、克等，但如今是不允許的，力是不能使用質量單位的?！?

本章提要

1、電磁振蕩

振蕩電流

????????作周期性變化的電流。

振蕩電路

????????能夠產生振蕩電流的電路，由一個電容器和一·個自感線圈可以組成一個振蕩電路。

電磁振蕩

????????振蕩電路中有振蕩電流發(fā)生時，電容器的電場和線圈的磁場都同時發(fā)生周期性的變化。這種同時存在的電場和磁場的周期性變化叫做電磁振蕩。

振蕩電流的周期和頻率

????????設 L?表示線圈的自感系數(shù)，C 為電容器的電容，則振蕩電流的周期 T 為? 。振蕩電流的頻率 f 為? ，式中 L 的單位為亨利，C 的單位為法拉，T 的單位為秒，f 的單位為赫茲。

2、電磁波

????????電磁場理論指出：任何變化的電場都要在它周圍空間產生變化的磁場；任何變化的磁場都要在它周圍空間產生變化的電場。

????????電場和磁場是一種統(tǒng)一的客觀物質——電磁場——的兩個方面。

????????交替變化的電場和磁場，由近及遠地在空間傳播，就形成電磁波。

????????發(fā)送電磁波的過程就是振蕩電路輻射能量的過程。開放的振蕩電路，特別是高頻率振蕩電路，不斷地向周圍空間輻射能量。在無線電技術上，常用一個開放的振蕩電路感應耦合一個閉合的振蕩電路來發(fā)送電磁波。

????????電磁波在真空中的傳播速度 c＝3×101o厘米/秒。

????????波速 c、波長 λ 和頻率 f 三者的關系：? 。

3、無線電發(fā)送和接收

電磁波的發(fā)送

????????電磁波由發(fā)送機發(fā)送。發(fā)送機的基本組成部分有：振蕩器、調制器、放大器和發(fā)送器。在振蕩器中產生頻率很高的等幅振蕩；在調制器中等幅的電磁振蕩被變成振幅依信號而改變的調幅高頻振蕩，經(jīng)過調幅以后的電磁波叫做調幅波；信號在調幅前后可用放大器加以放大；最后把電磁振蕩經(jīng)天地線組成的發(fā)送器發(fā)送出去。

電諧振和調諧

????????電諧振是電學中的共振現(xiàn)象。當一個振蕩電路的固有頻率跟作用在電路上的電磁波頻率相同的時候，電路里會引起電諧振，電諧振時產生的感生電流的幅度最大，調諧是調整振蕩電路，使它跟某一個外來的電磁波發(fā)生諧振的作用。

無線電的接收

????????電磁波常用無線電接收機接收。無線電接收機的基本組成部分有：接收器、調諧器、檢波器和放大器。在接收時，首先由用天地線組成的接收器把無線電波接收下來；經(jīng)調諧器調諧，把所需要的電磁波獲得諧振；然后再把諧振以后的振蕩電流通過檢波器檢波，把低頻電流“檢”出來；在檢波前后可用放大器把接收的信號加以放大；最后把低頻電流對揚聲器或聽筒作用，使振動膜按所接收的信號的規(guī)律作機械振動。

二極電子管的構造和工作原理

????????二極電子管有兩個極（陰極和屏極），這兩個極封閉在高度真空的玻璃泡里。當電流通過陰極時，金屬熾熱，就有大量電子脫出，在陰極附近形成電子云。如果再在電子管兩極加上交變電壓，那么在電子管的屏極電勢比陰極電勢高的半周期內，屏極帶正電，從陰極脫出來的電子被屏極吸引，飛向屏極，于是在電子管內和屏極電路內就有電流通過。在屏極電勢比陰極電勢低的半周期內，屏極帶負電，推斥電子，屏極電路中就沒有電流。所以在電子管的兩極上加的雖然是交變電壓，但流通的只是單向電流。這種性質稱為二極電子管的單向導電性。

????????電子管整流器是一種常用的整流器，它能把交流電變成直流電。電子管整流器的連接線路參看前面圖6·19及圖6·21所示。

三極電子管的構造和工作原理

????????三極管除了具有陰極和屏極外，還有柵極。由于陰極和屏極之間有了柵極，飛向屏極的電子不僅受屏極電勢的影響，還要受到柵極電勢的影響。因為柵極靠近陰極，柵極電勢對電子影響較屏極來得大，因此柵極電勢的微弱變化，就可以使屏流發(fā)生很大的改變，這就是三極管具有放大作用的原因。

????????三極電子管能起檢波、放大和振蕩作用。其線路連接法參看前面圖6·27及圖6·28。

????????有線廣播是我國近年來新興的事業(yè)，讀者應注意了解擴音機的性能和維護。

????????揚聲器是有線廣播中的主要元件之一，裝接時必須注意揚聲器的阻抗、線路的電壓和揚聲器的功率。

????????揚聲器通常采用并聯(lián)的方法連接、阻抗不適宜時，需要用用戶變壓器來提高線路的傳輸效率。

4、半導體及晶體管

半導體的基本性質

????????電阻率介乎導體與絕緣體之間的物體叫做半導體。鍺、硒、硅、碲等元素，許多元素的氧化物和一些金屬化合物等都屬于半導體。

????????電子型半導體是利用摻入雜質的辦法來增強導電性能，它主要靠電子導電，簡稱 N 型半導體。

????????空穴型半導體是在晶體中摻入雜質以使組成價鍵時總缺少一個電子，即產生一個空穴，主要就靠這些空穴來導電，簡稱 P 型半導體。

????????利用 P-N 結的單向導電性能，可以做成晶體二極管，它有檢波和整流的作用。

????????晶體三極管有發(fā)射極、基極和集電極三個極。當發(fā)射極電路中的通流電壓（信號電壓）有微小改變時，引起集電極電路中的電壓相應改變，并且比發(fā)射極電壓大好幾倍，這樣就形成晶體三極管的放大作用。

????????再生式晶體管收音機的線路參看圖6·41所示。

????????晶體管有體積小、耗電少、重量輕、結構牢固及壽命長等優(yōu)點。

5、電子射線管

????????電子射線管的構造可參看圖6·42所示，觀察熒光屏上光點運動情況，可以研究偏轉板上迅速變化的電壓；也可以控制電壓，使光點在熒光屏上描繪出我們所需要的圖形，電子射線管是一種重要的電子學儀器。

6、無線電技術的應用

雷達

????????是利用無線電波測量物體的位置與距離的一種無線電裝置。

????????雷達是用超短波發(fā)送機和定向天線，根據(jù)電磁波在傳播過程中，遇到障礙物發(fā)生反射的道理來工作的。

電視

????????是利用無線電波把遠處的運動物體的象，送到我們面前的一種裝置。它是把光學圖象變成電信號，通過一定的裝置，把它以電磁波形式發(fā)送出去，經(jīng)接收機接收后，再把它轉換成原來的光學圖象。

復習題六

1、說明振蕩電路中電磁振蕩的過程。

2、如果振蕩電路中線圈的自感系數(shù)是 0.0025 毫亨利，要發(fā)出 30 米長的電磁波，問它的電容器的電容應該是多大？【0.0001014微法拉】

3、發(fā)送的電磁波為什么要進行調幅？

4、收音機可變電容器的最大電容是 360 微微法拉，要想使它能收到頻率為 840 千赫茲和 1320 千赫茲的電臺，問至少應采用自感系數(shù)為多大的線圈和它組成調諧電路？【9.94×10??亨利】

5、試畫出半波整流和全波整流的線路圖，并說明其作用原理。

6、三極電子管包括哪幾個主要組成部分？并說明柵極是怎樣控制屏極電路中的電流的。

7、三極電子管為什么有放大信號電壓的作用？它放大的能源從哪里來的？

8、有波長為 25 米、229 米、303 米的電磁波，在下列三種情況下，問各是哪一種波長的電磁波可在一架收音機的調諧電路中激起最強的感生電流？為什么？

(1)把調諧電路的頻率調到 1310 千周處?！?29米】

(2)隨后把調諧電路的可變電容器的動片旋轉入某一角度。【303米】

(3)再把線圈圈數(shù)減少若干圈。[提示：根據(jù)? 和 兩式考慮]【25米】

9、某電臺的振蕩電路中線圈的自感系數(shù)為 0.09 亨利，電容器的電容為 0.0025 微法拉；在收音機的振蕩電路中，已知線圈的自感系數(shù)為 0.75 亨利，問把可變電容器調節(jié)到多大電容時，接收這一電磁波所激起的感生電流最強？【0.0003微法拉】

10、附圖是無線電發(fā)報機的示意圖。試說明它的工作原理。

11、既然檢波時要把訊號電流從振蕩電流中“檢”出來，那么何必在發(fā)送時要把訊號加到振蕩電流中去，這是不是多此一舉？

12、說明揚聲器各主要部分的名稱，并說明它的作用原理。

13、有線廣播中的擴音器，使用時應注意哪些問題？

14、說明晶體二極管的檢波作用.晶體三極管的放大作用。