【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的注解。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。

第六章无线电基础

【山话||  本系列专栏中的力单位达因等于10⁻⁵牛顿；功的单位尔格等于10⁻⁷焦耳；热量的单位卡路里等于4.186焦耳；电荷的单位静库（1库伦=3×10⁹静库）；电势的单位静伏等于300伏特。另外这套老教材中力的单位常用公斤、克等，但如今是不允许的，力是不能使用质量单位的。】 

本章提要

1、电磁振荡

振荡电流

        作周期性变化的电流。

振荡电路

        能够产生振荡电流的电路，由一个电容器和一·个自感线圈可以组成一个振荡电路。

电磁振荡

        振荡电路中有振荡电流发生时，电容器的电场和线圈的磁场都同时发生周期性的变化。这种同时存在的电场和磁场的周期性变化叫做电磁振荡。

振荡电流的周期和频率

        设 L 表示线圈的自感系数，C 为电容器的电容，则振荡电流的周期 T 为  。振荡电流的频率 f 为  ，式中 L 的单位为亨利，C 的单位为法拉，T 的单位为秒，f 的单位为赫兹。

2、电磁波

        电磁场理论指出：任何变化的电场都要在它周围空间产生变化的磁场；任何变化的磁场都要在它周围空间产生变化的电场。

        电场和磁场是一种统一的客观物质——电磁场——的两个方面。

        交替变化的电场和磁场，由近及远地在空间传播，就形成电磁波。

        发送电磁波的过程就是振荡电路辐射能量的过程。开放的振荡电路，特别是高频率振荡电路，不断地向周围空间辐射能量。在无线电技术上，常用一个开放的振荡电路感应耦合一个闭合的振荡电路来发送电磁波。

        电磁波在真空中的传播速度 c＝3×10¹º厘米/秒。

        波速 c、波长 λ 和频率 f 三者的关系：  。

3、无线电发送和接收

电磁波的发送

        电磁波由发送机发送。发送机的基本组成部分有：振荡器、调制器、放大器和发送器。在振荡器中产生频率很高的等幅振荡；在调制器中等幅的电磁振荡被变成振幅依信号而改变的调幅高频振荡，经过调幅以后的电磁波叫做调幅波；信号在调幅前后可用放大器加以放大；最后把电磁振荡经天地线组成的发送器发送出去。

电谐振和调谐

        电谐振是电学中的共振现象。当一个振荡电路的固有频率跟作用在电路上的电磁波频率相同的时候，电路里会引起电谐振，电谐振时产生的感生电流的幅度最大，调谐是调整振荡电路，使它跟某一个外来的电磁波发生谐振的作用。

无线电的接收

        电磁波常用无线电接收机接收。无线电接收机的基本组成部分有：接收器、调谐器、检波器和放大器。在接收时，首先由用天地线组成的接收器把无线电波接收下来；经调谐器调谐，把所需要的电磁波获得谐振；然后再把谐振以后的振荡电流通过检波器检波，把低频电流“检”出来；在检波前后可用放大器把接收的信号加以放大；最后把低频电流对扬声器或听筒作用，使振动膜按所接收的信号的规律作机械振动。

二极电子管的构造和工作原理

        二极电子管有两个极（阴极和屏极），这两个极封闭在高度真空的玻璃泡里。当电流通过阴极时，金属炽热，就有大量电子脱出，在阴极附近形成电子云。如果再在电子管两极加上交变电压，那么在电子管的屏极电势比阴极电势高的半周期内，屏极带正电，从阴极脱出来的电子被屏极吸引，飞向屏极，于是在电子管内和屏极电路内就有电流通过。在屏极电势比阴极电势低的半周期内，屏极带负电，推斥电子，屏极电路中就没有电流。所以在电子管的两极上加的虽然是交变电压，但流通的只是单向电流。这种性质称为二极电子管的单向导电性。

        电子管整流器是一种常用的整流器，它能把交流电变成直流电。电子管整流器的连接线路参看前面图6·19及图6·21所示。

三极电子管的构造和工作原理

        三极管除了具有阴极和屏极外，还有栅极。由于阴极和屏极之间有了栅极，飞向屏极的电子不仅受屏极电势的影响，还要受到栅极电势的影响。因为栅极靠近阴极，栅极电势对电子影响较屏极来得大，因此栅极电势的微弱变化，就可以使屏流发生很大的改变，这就是三极管具有放大作用的原因。

        三极电子管能起检波、放大和振荡作用。其线路连接法参看前面图6·27及图6·28。

        有线广播是我国近年来新兴的事业，读者应注意了解扩音机的性能和维护。

        扬声器是有线广播中的主要元件之一，装接时必须注意扬声器的阻抗、线路的电压和扬声器的功率。

        扬声器通常采用并联的方法连接、阻抗不适宜时，需要用用户变压器来提高线路的传输效率。

4、半导体及晶体管

半导体的基本性质

        电阻率介乎导体与绝缘体之间的物体叫做半导体。锗、硒、硅、碲等元素，许多元素的氧化物和一些金属化合物等都属于半导体。

        电子型半导体是利用掺入杂质的办法来增强导电性能，它主要靠电子导电，简称 N 型半导体。

        空穴型半导体是在晶体中掺入杂质以使组成价键时总缺少一个电子，即产生一个空穴，主要就靠这些空穴来导电，简称 P 型半导体。

        利用 P-N 结的单向导电性能，可以做成晶体二极管，它有检波和整流的作用。

        晶体三极管有发射极、基极和集电极三个极。当发射极电路中的通流电压（信号电压）有微小改变时，引起集电极电路中的电压相应改变，并且比发射极电压大好几倍，这样就形成晶体三极管的放大作用。

        再生式晶体管收音机的线路参看图6·41所示。

        晶体管有体积小、耗电少、重量轻、结构牢固及寿命长等优点。

5、电子射线管

        电子射线管的构造可参看图6·42所示，观察荧光屏上光点运动情况，可以研究偏转板上迅速变化的电压；也可以控制电压，使光点在荧光屏上描绘出我们所需要的图形，电子射线管是一种重要的电子学仪器。

6、无线电技术的应用

雷达

        是利用无线电波测量物体的位置与距离的一种无线电装置。

        雷达是用超短波发送机和定向天线，根据电磁波在传播过程中，遇到障碍物发生反射的道理来工作的。

电视

        是利用无线电波把远处的运动物体的象，送到我们面前的一种装置。它是把光学图象变成电信号，通过一定的装置，把它以电磁波形式发送出去，经接收机接收后，再把它转换成原来的光学图象。

复习题六

1、说明振荡电路中电磁振荡的过程。

2、如果振荡电路中线圈的自感系数是 0.0025 毫亨利，要发出 30 米长的电磁波，问它的电容器的电容应该是多大？【0.0001014微法拉】

3、发送的电磁波为什么要进行调幅？

4、收音机可变电容器的最大电容是 360 微微法拉，要想使它能收到频率为 840 千赫兹和 1320 千赫兹的电台，问至少应采用自感系数为多大的线圈和它组成调谐电路？【9.94×10⁻⁵亨利】

5、试画出半波整流和全波整流的线路图，并说明其作用原理。

6、三极电子管包括哪几个主要组成部分？并说明栅极是怎样控制屏极电路中的电流的。

7、三极电子管为什么有放大信号电压的作用？它放大的能源从哪里来的？

8、有波长为 25 米、229 米、303 米的电磁波，在下列三种情况下，问各是哪一种波长的电磁波可在一架收音机的调谐电路中激起最强的感生电流？为什么？

(1)把调谐电路的频率调到 1310 千周处。【229米】

(2)随后把调谐电路的可变电容器的动片旋转入某一角度。【303米】

(3)再把线圈圈数减少若干圈。[提示：根据  和 两式考虑]【25米】

9、某电台的振荡电路中线圈的自感系数为 0.09 亨利，电容器的电容为 0.0025 微法拉；在收音机的振荡电路中，已知线圈的自感系数为 0.75 亨利，问把可变电容器调节到多大电容时，接收这一电磁波所激起的感生电流最强？【0.0003微法拉】

10、附图是无线电发报机的示意图。试说明它的工作原理。

11、既然检波时要把讯号电流从振荡电流中“检”出来，那么何必在发送时要把讯号加到振荡电流中去，这是不是多此一举？

12、说明扬声器各主要部分的名称，并说明它的作用原理。

13、有线广播中的扩音器，使用时应注意哪些问题？

14、说明晶体二极管的检波作用.晶体三极管的放大作用。