От костров до радио

По сравнению с проволочной телеграфией радио имеет огромное преимущество. Оно не нуждается в дорогостоящих линейных сооружениях. Оно передает сообщения действительно с молниеносной быстротой и притом одновременно для любого числа людей. Оно переносит на любое расстояние живую человеческую речь, лекции мировых ученых, концерты певцов и музыкантов, даже театральные представления. Но и это еще не все.

Телеграф не может установить связь с движущимися предметами. Радио вы слышите в быстро мчащихся автомобилях и поездах. Морские и океанские корабли посылают радиограммы и получают на них ответы. Самолеты в воздухе не только устанавливают телеграфную радиосвязь с наземными станциями, но могут вести с ними даже переговоры по радиотелефону.

Для радио доступны такие заповедные области Арктики, где ни о какой иной связи и мечтать невозможно. Для радио нет препятствий, не существует расстояний.

Через болотные трясины и песчаные степи, сквозь непроходимые лесные чащи и горные хребты, над промерзшей тайгой, над безлюдными пустынями, морями и океанами проникает оно в самые далекие, глухие уголки земного шара. За сотни и тысячи километров доносит оно сообщения, живую человеческую речь, музыку с неведомой прежде быстротой.

11. Пассажиры на волнах

Мы совершили долгое путешествие во времени и наконец добрались от костров до радио. Сейчас вам предстоит новое путешествие уже не во времени, а в пространстве — от радиостудии до вашей комнаты.

В студии микрофон ловит слова, музыку, пение, а ваш репродуктор тотчас же их повторяет. Как будто то же самое, что и в обычном телефоне. Звуки путешествуют в преображенном виде. Сначала микрофон превращает звуковые колебания в электрические, затем они бегут по проводам к телефону, а он вновь превращает электрические колебания в звуковые. Но ведь проводов-то у радио нет…

Каким же образом доносятся звука из студии к репродуктору? Они тоже путешествуют, только не по проводам, а по радиоволнам. С ними-то нам прежде всего и интересно познакомиться поближе.

Вспомните замечательное открытие Фарадея: вокруг каждого магнита существует невидимое магнитное поле. Точно так же и каждый электрический заряд создает вокруг себя электрическое поле. А если по проводу бежит электрический ток, то вокруг этого провода тотчас же возникает электрическое поле. Одновременно возникает и магнитное поле.

Но можно получить электрический ток разных видов. Одно дело — ток гальванического элемента. Такой ток всегда бежит в одном направлении — от положительного полюса к отрицательному — и называется постоянным. А вот волоски электрической лампочки в нашей квартире чаще всего накаливаются, если можно так сказать, другим током. Его вырабатывают на электростанциях специальные машины — электрогенераторы.

Этот ток движется по проводу то в одну сторону, то в другую. Это переменный ток. Он меняет свое направление, как часовой маятник, только несравненно скорее. Маятник стенных часов совершает примерно одно полное колебание в секунду. Переменный ток в проводах нашей квартиры совершает пять десятков колебаний в секунду. Но ток может совершать десятки и сотни тысяч, даже миллионы колебаний в одну секунду. Это уже быстропеременный ток, ток очень высокой частоты.

Быстропеременный ток поступает в провод. Что при этом происходит? Вокруг провода тотчас же создаются магнитное и электрическое поля. Рождаются оба поля одновременно и вместе образуют одно электромагнитное поле, обладающее удивительным свойством: электромагнитное поле высокой частоты не остается у места своего рождения, а с огромной скоростью распространяется во все стороны.

У провода, по которому течет быстропеременный ток, все время зарождаются новые и новые электромагнитные поля. Одно за другим, как волны, уносятся они в пространство. Вот эти-то разбегающиеся от провода поля и называются электромагнитными волнами или радиоволнами.

На передающих радиостанциях эти волны создаются антенной. Разбегаясь во все стороны от передающей антенны, радиоволны встречают на своем пути другие антенны — приемные, в том числе и вашу. И тотчас же таким антеннам радиоволны передают быстропеременные электромагнитные колебания, которыми были порождены сами радиоволны. Эти колебания имеют такую же высокую частоту, как и на передающей антенне. Правда, они уже во много раз слабее, но это не беда: их можно усилить. И тогда вы слова услышите у себя в комнате слова, музыку, пение, которые попали в микрофон радиостудии. Однако все эти звуки на пути своем пережили ряд чудесных превращений.

Прежде всего микрофон превратил звуковые волны в электрические колебания звуковой частоты — так же, как это происходит в проволочной телефонии. Микрофонный ток вполне достаточен для того, чтобы колебать мембрану телефона, но он все же очень слаб. Поэтому его усиливают при помощи особых аппаратов и в таком виде направляют по проводам на радиовещательную станцию. Здесь преображенные и усиленные звуковые волны переживают новое превращение.