Zastosowanie fal w urzÄ…dzeniach domowych.

Rodzaje fal:

1. Fala nośna (inaczej nośna) to fala elektromagnetyczna o stałej częstotliwości, wytwarzana przez nadajnik fal elektromagnetycznych. Fala nośna podlega modulacji w celu przesłania sygnału informacyjnego, natomiast sama nie zawiera informacji. Falą nośną nazywa się też część fali zmodulowanej, która jest emitowana zawsze niezależnie od wartości sygnału modulującego, w szczególności przy braku sygnału modulującego.

2. Fale dźwiękowe to rodzaj fal ciśnienia. Ośrodki, w których mogą się poruszać, to ośrodki sprężyste (ciało stałe, ciecz, gaz). Zaburzenia te polegają na przenoszeniu energii mechanicznej przez drgające cząstki ośrodka (zgęszczenia i rozrzedzenia) bez zmiany ich średniego położenia. Drgania mają kierunek oscylacji zgodny z kierunkiem ruchu fali (są to fale podłużne).

Ze względu na zakres częstotliwości można rozróżnić cztery rodzaje tych fal:

• infradźwiÄ™ki - poniżej 16 Hz,

• dźwiÄ™ki sÅ‚yszalne 16 Hz - 20 kHz - sÅ‚yszy je wiÄ™kszość ludzi,

• ultradźwiÄ™ki - powyżej 20 kHz,

• hiperdźwiÄ™ki - powyżej 10¹⁰ Hz.

1. Fala elektromagnetyczna (promieniowanie elektromagnetyczne) rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola elektromagnetycznego. Zaburzenie to ma charakter fali poprzecznej, w której składowa elektryczna i magnetyczna są prostopadłe do siebie, a obie są prostopadłe do kierunku rozchodzenia się promieniowania. Oba pola indukują się wzajemnie – zmieniające się pole elektryczne wytwarza zmienne pole magnetyczne, a zmieniające się pole magnetyczne wytwarza zmienne pole elektryczne. Źródłem zmiennego pola elektromagnetycznego jest przyspieszający ładunek elektryczny. Najczęściej źródłem tego promieniowania jest ładunek wykonujący drgania.

Fala elektromagnetyczna

Sprzęty użytku domowego w których wykorzystuje się fale:

• Telewizor,

• Radio,

• Piloty,

• Mikrofalówki.

Telewizor – urządzenie przeznaczone do zdalnego odbioru ruchomego obrazu. Ruchomy obraz nadawany przez telewizję składa się z wyświetlanych jeden po drugim nieruchomych obrazów, z częstotliwością 25 lub 30 obrazów na sekundę. Pojedynczy obraz (nazywany też "klatką") podzielony jest z kolei na kilkaset linii. Typowe wartości to 625 lub 525 linii.

Transmisja obrazu

Obraz jest transmitowany w postaci analogowej linia po linii – element analizujący przesuwa się po obrazie wzdłuż linii, a wartość sygnału w danej chwili odpowiada jasności tego punktu w tej samej chwili. W typowych warunkach pasmo sygnału telewizyjnego wynosi 6.5 lub 5.5 MHz, co daje około 800 rozróżnialnych punktów w linii. W celu uniknięcia silnego migotania obraz dzieli się na dwa półobrazy (pierwszy ma tylko linie parzyste a drugi tylko nieparzyste), nadawane jeden za drugim.

W skład pełnego sygnału telewizyjnego oprócz informacji o jasności (luminancji) wchodzi też informacja o kolorze (chrominancja), sygnały synchronizujące (wyznaczające początek nowej linii i nowego obrazu) oraz dźwięk.

Kuchenka mikrofalowa – urządzenie kuchenne służące do ogrzewania przedmiotów znajdujących się w jej wnętrzu poprzez poddanie ich działaniu mikrofal.

Zasada działania

Mikrofale wprawiają cząsteczki wody znajdujące się w nagrzewanym ciele w drgania rotacyjne. Energia drgających cząsteczek wody, w wyniku silnego tłumienia drgań rozprasza się i jest przekazywana cząsteczkom podgrzewanego ciała – tym samym rośnie jego energia termiczna, a zatem i temperatura. Zjawisko to odkrył przypadkowo amerykański inżynier Percy Spencer podczas badań nad wytwarzaniem fal elektromagnetycznych stosowanych w urządzeniach radarowych (częstość 1 - 40 GHz). Dzięki temu odkryciu w 1947 r. wprowadzono na rynek pierwsze kuchenki. Pierwsza kuchenka mikrofalowa nazywała się Radar Range i była dużych rozmiarów – 1,8 m wysokości, oraz miała dużą masę – 340 kg.

Metalowa komora mikrofalówki wraz z siatką wbudowaną w szybę drzwiczek stanowią istotne elementy konstrukcyjne zaprojektowane tak, by odbijać mikrofale do wewnątrz kuchenki i nie dopuszczać do ich emisji na zewnątrz. Oczka siatki muszą być małe, znacznie mniejsze od długości fali (ok. 12,2 cm). W mechanizmie zamka drzwiczek znajduje się wyłącznik mający za zadanie odciąć zasilanie magnetronu w przypadku ich otwarcia, zanim mogłoby dojść do przypadkowych oparzeń wywołanych nieszczelnością ekranowania podczas otwierania i zamykania drzwiczek.

Pilot zdalnego sterowania – urządzenie służące do sterowania na odległość sprzętem elektronicznym lub maszyną.

Wewnątrz pilota zamontowany jest układ elektroniczny, który generuje sygnały odpowiadające naciśniętemu przyciskowi. Wytworzony kod binarny trafia do nadajnika wysyłającego sygnał do sterowanego urządzenia (odbiornika). Odbiornik (np. telewizor, magnetowid lub DVD) analizuje otrzymany sygnał i wykonuje odpowiednią funkcję.

W dzisiejszych konstrukcjach nadajnikiem jest zazwyczaj dioda LED, emitująca światło bliskie podczerwieni. Od 1956 roku do lat 80. jako nośnik sygnału stosowano również ultradźwięki.

Pierwsze piloty zdalnego sterowania były urządzeniami połączonymi na stałe z urządzeniem (np. telewizorem) za pomocą kabla. Pilot ów stanowił swoiste przedłużenie przycisków na maszynie/urządzeniu. W taki pilot (umożliwiający regulację głośności, jasności i kontrastu obrazu bez ruszania się z miejsca) wyposażony był polski telewizor Aladyn produkowany w latach 60. przez zakłady Diora.

Obecnie również spotyka się piloty "na kabel", jednak mają one wąskie zastosowanie, np. w rzutnikach slajdów, jako manipulatory suwnic, ale coraz częściej spotyka się piloty komunikujące się z urządzeniem za pomocą podczerwieni, fal radiowych lub, czasem, ultradźwięków.

W pilotach radiowych najczęściej stosuje się pasmo 433 MHz. Dzięki zastosowaniu fal radiowych, w odróżnieniu od pilota na podczerwień, nie wymagają one bezpośredniej, wzajemnej widoczności nadajnika i odbiornika.

Specjalne piloty zdalnego sterowania na podczerwień instalowane są współcześnie także w kabinach tramwajów. Najczęściej ich zadaniem jest zmiana położenia zwrotnicy torowej sterowanej elektrycznie.