Телеграф и телефон
Шрифт:
Перфоратор, пробивающий отверстия, похож на пишущую машинку. Каждой букве и цифре на его клавиатуре соответствует своя клавиша. Если нажать одну из клавиш, то на ленте сразу пробиваются все отверстия, нужные для передачи соответствующего знака. Перфорированная лента с большой скоростью пропускается через автоматический передатчик-трансмиттер, который приводится в движение небольшим электродвигателем. Трансмиттер передает заготовленную на перфорированной ленте телеграмму.
Каким же образом трансмиттер создает сигналы? В отверстия, выбитые на ленте, попадают особые контактные иголки, действующие на контактные пружины. Вот над иголкой появилось отверстие
Таким образом, комбинации отверстий на перфорированной ленте превращаются в комбинации импульсов электрического тока, которые посылаются в линию связи и следуют друг за другом с большой скоростью.
Трансмиттер может передавать более 2000 слов в минуту. Никакой телеграфист не может работать с такой скоростью. Однако телеграфные аппараты (СТ-35, Бодо) так устроены, что они вполне обеспечивают обмен телеграммами со скоростью 1600 слов в час. Снабжая эти аппараты дополнительными приборами автоматизации (перфораторами, трансмиттерами), получают автоматизированные быстродействующие телеграфные аппараты, которые работают вдвое быстрее обычных телеграфных аппаратов.
Кроме увеличения скорости передачи телеграмм, автоматизация телеграфных аппаратов позволяет значительно повысить производительность труда телеграфистов. Дело в том, что при передаче телеграмм на большие расстояния телеграмму приходится сначала принимать на промежуточной станции, затем передавать дальше на ту конечную станцию, куда адресована телеграмма. При обычном способе работы каждую телеграмму надо принять на ленту, затем наклеить эту ленту на бланк и потом при помощи ручной клавиатуры передать дальше. Поэтому на больших телеграфных узлах применяется автоматизированный переприем телеграмм, при котором телеграфисты освобождаются от указанных трудоемких работ, вследствие чего производительность их труда резко повышается.
Наиболее распространенным из быстродействующих аппаратов является автоматизированный стартстопный ленточный телеграфный аппарат с условным названием «аппарат СТА». На этом аппарате передачу телеграмм можно производить двумя способами: ручным с клавиатуры и автоматизированным с трансмиттера, причем передача телеграммы в обоих случаях сопровождается отпечатыванием для контроля передаваемых телеграмм на ленте передающего аппарата.
II. ТЕЛЕФОН
Что такое звук?
Слово «телефон» происходит от двух греческих слов: «теле», что значит далеко, и «фоне» — звук.
В наши дни телефон известен всем. Но все ли знают, как устроен и работает телефонный аппарат?
Человеческий голос слышен на очень небольшом расстоянии. Как добиться того, чтобы наша речь была слышна далеко? Чтобы осуществить эту заманчивую идею, пробовали применять различные рупоры, полые трубы и т. д. Но все было тщетно.
Только во второй половине XIX века при помощи электричества научились передавать разговорную речь на далекое расстояние. Прежде чем рассказать об устройстве телефонных аппаратов, вспомним, что такое звук и как он распространяется.
Звуки окружают нас всюду. И всегда источником звуков служит колеблющееся тело. Например, мы ударяем по струне гитары — тотчас раздается звук. Приложив палец к струне, можно ощутить, что она движется — колеблется. Струна гитары звучит сначала громко, а затем все тише и тише, пока совсем не затихнет. Как только струна остановится, исчезнет звук.
Но почему колебания тела порождают звук?
Всякое звучащее тело не только само колеблется, но и передает колебания прилегающим к нему частицам окружающей среды, воздуха. Колебания воздуха достигают барабанной перепонки нашего уха и заставляют ее также колебаться. Колебания барабанной перепонки передаются во внутреннее ухо и вызывают в слуховом нерве раздражение, которое мы воспринимаем как звук.
Не всякие колебания воздуха слышны. Наше ухо улавливает только такие звуки, которые имеют частоту колебаний не менее 16 и не более 20 000 в секунду.
Для передачи звука на расстояние нужно очень небольшое количество энергии. Эта энергия и приводит в быстрое колебательное движение частицы воздуха на всем протяжении, где слышен звук.
Распространяясь с одинаковой силой во все стороны, звук затухает гораздо быстрее, чем увеличивается расстояние от его источника. С увеличением расстояния в два раза сила звука уменьшается в четыре раза; при увеличении расстояния в пять раз звук ослабевает уже в 25 раз. Иными словами, громкость звука уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния от источника звука.
Непосредственная передача звука по воздуху возможна на очень небольших расстояниях. Громкая человеческая речь слышна на расстоянии, равном приблизительно 100 метрам, и даже крик можно услышать на открытом воздухе на расстоянии не более 200 метров. При переговорах на сравнительно большом расстоянии, например между встречными пароходами, иногда применяют рупоры, так как при помощи рупора звуковые волны посылаются направленным пучком.
В некоторых случаях разговорную речь по длинным звукопроводам можно слышать на расстоянии до одного километра. Такой телефон из труб можно и сейчас встретить на некоторых старых пароходах. Им пользуются для передачи распоряжений в машинное отделение. Слова команды, передаваемые с капитанского мостика, отчетливо слышны в машинном отделении. Но представим себе, что ученым удалось найти способы посылать неослабевающие звуковые волны на расстояние в десятки и сотни километров. Можно ли, используя этот способ, разговаривать, например, из Москвы с Ленинградом?
Нет. Это было бы очень неудобно. Звуковая волна распространяется в воздухе очень медленно, всего со скоростью около 330 метров в секунду. Слово, произнесенное в Москве, будет услышано в Ленинграде только через 35 минут. В течение шестичасового разговора едва удалось бы обменяться десятью фразами. Ответа на вопрос пришлось бы ждать больше часа.
Таким образом, не только быстрое затухание звука, но и малая скорость его распространения не позволяют нам передавать нашу речь по воздуху на большое расстояние.
Передача звуков на большие расстояния стала возможна лишь после того, как был открыт способ превращения электрической энергии в звуковую и наоборот.
Магнит и его свойства
Уже в глубокой древности были известны необыкновенные свойства магнита. Но долгое время человек знал только естественные магниты — куски железной руды (магнитного железняка). Затем обнаружили, что если таким магнитом натереть какой-либо стальной предмет, например нож, то ор также начинает притягивать к себе железные тела, т. е. сам становится магнитом. Такие искусственные магниты теперь можно увидеть в самых разнообразных приборах.