Электричество шаг за шагом

Т-220. Наследники первой электрической профессии. Имея в виду единую природу электричества и магнетизма, можно сказать, что первым практическим применением электромагнетизма был компас. Его нынешние наследники — системы радионавигации, они позволяют экипажу самолёта, корабля или даже одинокому путешественнику с высокой точностью оценить своё направление и, более того, свои координаты. Сегодня без локаторов и радионавигационных приборов самолёты не летают и моряки не выходят в море, а для военных это вообще техника жизни — была бы в своё время у американцев радиолокация, не случился бы у них Пёрл-Харбор. В принципе локатор работает очень просто: он посылает в пространство короткие импульсы радиоволн и тут же переключается на приём. Если через какое-то небольшое время посланный сигнал возвращается, значит, он отразился от какого-то объекта, расстояние до него можно определить по запаздыванию отражённого сигнала.

И радионавигация в принципе тоже дело несложное. Антенна в виде вертикального провода одинаково хорошо принимает радиоволны со всех направлений, а есть антенны направленные, они как бы усиливают сигналы, которые приходят с главного для них направления. Вращая такую антенну в горизонтальной плоскости, можно по максимуму сигнала найти направление на радиомаяк — специальный радиопередатчик с точно известным местонахождением. А принимая поочерёдно два разных маяка, можно в точке пересечения двух направлений получить свои собственные координаты. Примерно так же по сигналам, принятым со спутника, электронный блок может точно вычислить ваши координаты и привязать их к одной из карт местности, которая хранится в памяти вашего небольшого навигационного аппарата.

В принципе, в общих чертах всё это действительно очень просто, но понадобилась сложная аппаратура и, конечно, годы напряженного труда учёных и инженеров, чтобы получить то, что сегодня умеют радионавигация и радиолокация.

Т-221. Сотовый телефон — важный шаг к всеобщей связи. Отметив, что в СВЧ-диапазоне могло бы работать 30 миллионов радиовещательных станций, мы очень сильно приуменьшили реальную цифру. Дело в том, что радиоволны короче нескольких десятков метров, в отличие от длинных волн, не огибают земной поверхности, не проходят за линию горизонта. Поэтому радиостанции, отдалённые на 100 километров, спокойно могут работать в сантиметровом диапазоне на одной и той же частоте, не мешая друг другу.

Это бесспорное достоинство на протяжении многих лет больше огорчало, чем радовало: сверхкороткие радиоволны были диапазоном только близкого действия, их можно было принять лишь на расстоянии, как принято говорить, прямой видимости. Но и этот непоправимый, казалось бы, недостаток сумела преодолеть инженерная настойчивость. На сотни и тысячи километров протянулись радиорелейные линии связи, где СВЧ-радиосигнал, как эстафету, передают от одного ретранслятора к другому. Этот сигнал может переносить тысячи телефонных разговоров, каждый на своей поднесущей частоте. Такой же многоканальный сверхвысокочастотный сигнал научились передавать по специальному кабелю со встроенными усилителями. Появились спутники-ретрансляторы, вращаясь синхронно с Землей, они на высоте около 36 тысяч километров постоянно висят над каким-нибудь большим регионом и снабжают его телевизионными программами, которыми регионы делятся друг с другом без всяких проблем.

Наконец, ещё одно новшество, без которого непонятно, как мы обходились раньше. Несколько лет назад стал доступным и очень распространённым сотовый радиотелефон (Р-115). Размещённые в его корпусе миниатюрные радиоприёмник и радиопередатчик тоже работают на СВЧ и поддерживают связь с мощными приёмопередатчиками, которые благодаря высоко поднятым антеннам обслуживают довольно большой район. Через этот мало кому знакомый центр связи ваш сотовый аппарат попадает на главную телефонную станцию города, к другим владельцам сотовых телефонов, а если нужно, то и в какую-либо далёкую страну.

Ещё не так давно как об очень далёком будущем специалисты говорили о всеобщей связи, о возможности каждого человека немедленно связаться с любым другим человеком на Земле. Достижения радиоэлектроники последнего времени, в частности, сотовый телефон, быстро продвигают эту мечту к реальности, и цель уже не за горами.