手机已经成为我们工作的重要工具,但是很少人能明白手机是如何实现将超远距离的声音,无延迟的精准的传达到对方手机上的,今天就结合中考物理中的电磁知识来讲一讲手机通话原理。
电磁感应现象。(磁生电)
(一)定义。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 时,导体中就产生电流。物理学中把这种现象叫做电磁感应.由电磁感应产生的电流叫做感应电流。
(二)划时代的发现。
英国科学家法拉第,他做了多次尝试,经历了一次次失败,经十年努力,终于发现:磁能生电!
法拉第
(三)产生条件。
(1)闭合电路。
(2)一部分导体。
(3)在磁场中做切割磁感线运动。
(四)话筒原理。
话筒是一种把声信号转化为电信号的装置,它利用了电磁感应现象。
当人对着手机话筒讲话时,人产生的声音使膜片以及与之相连的线圈一起振动,线圈在磁场中的这种运动能产生随着声音变化的感应电流;把声音大小的信息转化为电流强弱变化的信息。
话筒的原理图
电磁波
(一)产生方法。
迅速变化的电流会激起电磁波。这时,我们说话时激起的变化的电流就形成了电磁波。
(二)传播条件。
电磁波可以在真空中传播。
(三)几个要素。
(1)波长:邻近的两个波峰(或波谷)间的距离。 单位:米
(2)频率:在1s内有多少次波峰或波谷通过, 波的频率就是多少。
(3)单位:赫兹(Hz)、千赫(kHz)、兆赫(MHz)
(4)转换关系
1kHz=1×103Hz
1MHz=1×103Hz=1×106Hz
(5)波速。
电磁波的传播速度,真空中:c=3.0×108 m/s。
空气中:接近真空光速。
(6)公式
电磁波的波长、频率和波速,满足:
c=λf (λ是指波长, f是指频率)
(四)电磁波谱
(五)电磁波的应用
通电导体在磁场中受力运动(电生磁)
(一)磁场的基本性质。
磁场的基本性质是会对处在磁场中的磁体产生磁力作用。
磁场是否也会对处在磁场中的电流(通电导线)产生磁力作用呢?
(二)通电导体在磁场中受力运动
磁场会对处在其中的电流(通电导线)产生磁力作用,通电导体在磁场中的受力方向,
跟电流方向和磁场方向都有关。
(三)扬声器和听筒。
(1)构造示意图。
(2)原理:变化的电流通过线圈时,因为通电导体在磁场中受力运动,会引起线圈振动,从而带动纸片振动。我们知道声音是由物体的振动产生的。
如果通过线圈的是由声音转移或者转化而来的电流,这个装置就可以把电流信息转化为声音信息。
电话的发明
(一)原理:
当人对着话筒讲话时,产生的声音使膜片以及与之相连的线圈一起振动,线圈在磁场中的这种运动能产生随着声音变化的电流;变化的电流经放大器放大后,又通过扬声器的线圈,由于通过线圈中的电流是交变电流,通电线圈就在磁场中来回振动,带动纸盆也来回振动,扬声器就发出声音。
(二)贝尔发明电话
1892年纽约芝加哥的电话线路开通。电话发明人贝尔第一个试音:“喂,芝加哥”,这一历史性声音被记录下来。
最后,总结一下,话筒把声音变成变化的电流,激发出了电磁波,电磁波通过无线电的技术把信息传递到太空,再转到接电话的听筒里,听筒把电流信息转换成相应的声音信息。呵呵,啰嗦的多了!希望初三学生和家长加油!