|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト
電話。 発明と生産の歴史
ディレクトリ / テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト 電話機は、離れた場所で音声（主に人間の音声）を送受信するための装置です。
発明あり 電信 長距離でメッセージを送信する問題を解決しました。 ただし、電信は書面による発送しかできませんでした。 その間、多くの発明者は、人間のスピーチや音楽のライブサウンドを任意の距離に送信できるようにする、より完全でコミュニケーション可能なコミュニケーション方法を夢見ていました。 この方向の最初の実験は、1837 年にアメリカの物理学者ペイジによって行われました。 ペイジの実験の本質は非常に単純でした。 彼は、音叉、電磁石、ガルバニ電池を含む電気回路を組み立てました。 振動中、音叉は回路をすばやく開閉しました。 この断続的な電流は電磁石に送られ、電磁石は細い鋼鉄の棒を素早く引き寄せたり離したりしました。 これらの振動の結果、棒は音叉の音に似た歌うような音を出しました。 このように、ペイジは、電流を使って音を送信することが原理的に可能であることを示しました。必要なのは、より高度な送受信デバイスを作成することだけです。
テレフォニーの開発における次の重要な段階は、英国の発明者レイスの名前に関連付けられています。 学生時代でさえ、レイスは電流を使って音を遠くに伝える問題に興味を持つようになりました。 1860 年までに、彼は十数種類の装置を設計しました。 それらの中で最も完璧なものは次の形をしていました。 送信機は中空の箱で、正面にサウンドホールAがあり、上部に穴があり、薄くしっかりと張られた膜で閉じられていました。 この膜の上に薄い白金板 p を置き、その上に弾性白金針 n の先端があり、膜が静止しているときに板 p に触れるように調整されていました。 この接触は、膜の振動によって中断されました。 これらの横方向の接触の結果として、バッテリーBからクランプaを通ってプラチナプレートpに流れ、針nを通ってXNUMX番目のクランプに流れる電流が閉じられ、開かれ、後者からワイヤーがレシーバーに行き、通過しましたスパイラル CC をクランプ d を介してバッテリーに戻し、ワイヤー e に接続します。 らせんの内側には細い鉄の針が置かれ、その両端が共鳴板 gg の上にある XNUMX つのラック ff に取り付けられていました。 hi と ki の部分は、遠く離れたリスナーに交渉が始まったことを知らせるために、両方のステーションで仕掛けを形成しました。 トランペット A で歌われる音の再生は、らせん状に流れる電流によって磁化および消磁された鉄のスポークが振動し始めるという事実に基づいていました。 それらは、受信者によって知覚され、その振動が膜を動かした音に対応する音として感じられました。 共鳴板は音を増幅する役割を果たしました。 レイスの携帯電話を使用して、個々の音だけでなく、複雑な音楽フレーズや部分的に人間のスピーチを送信することもすでに可能でした。 しかし、送信の品質は非常に低く、何も理解できないことがよくありました。 回路の開閉によって発生するサイドノイズは送信をかき消し、鋼の針によって発生する音は人間の声の変調とはかけ離れていました。 音を明瞭に伝えるためには、送信側と受信側の両方のプレートが電流によって静止位置から極端な位置まで駆動され、その強さが徐々に増加し、減少すると、電流は再び元の静止位置を通過します。 人間の会話の豊かさを構成する音の音色のこれらすべての滑らかな変動は、Reisの電話には完全にアクセスできませんでした-ここでの魅力は急速に現れ、しばらくの間変化しませんでした。 回路を閉じたり開いたりするだけでは、音の伝達の問題を解決することは不可能であることが判明しました。 スコットランドの発明家アレクサンダー・ベルが音を電気信号に変換するより良い方法を発見するまで、さらに 15 年が経過しました。 職業として、ベルは耳が聞こえない子供たちの教師でした。 子供の頃から、彼は多くの音響学、音の研究を学び、電話を発明することを夢見ていました。 1870 年にベルはカナダに移り、1872 年にアメリカに移りました。 ボストンに定住した彼は、地元の聴覚障害児のための学校で彼が開発した「目に見える言語」のシステムを導入しました。 これは大成功で、ベルはすぐにボストン大学の教授になりました。 現在、彼は実験室と、電話の発明に専念するための十分な資金を持っていました。 睡眠を忘れて、ベルは一晩中実験室に座って過ごしました。 彼の最初の実験では、ペイジの研究が再現されました。 1875 年の夏、ベルと彼の助手であるトーマス ワトソンは、電流の変動によって駆動される可動舌を備えた磁石で構成される装置を作成しました。 磁石を使った回路にはさまざまなデバイスが含まれていました。 ワトソンとベルは隣り合った部屋にいた。 ワトソンが送信し、ベルが受信しました。 かつて、ワトソンがワイヤーの端にあるボタンを押してベルを作動させたところ、接触が悪くなり、電磁石がベルハンマーを自分の方に引き寄せました。 ワトソンはそれを引き離そうとしましたが、その結果、磁石の周りに振動が発生しました。 ワトソンが作り出したバネの動きが電流の強さを変化させ、ベルの部屋にある反対側の駅のバネに振動運動を引き起こし、ワイヤーは最初の電話の非常にかすかな音を伝えました. そのため、まったく偶然に、ベルはライトアンカーを備えた磁石が送信機と信号受信機の両方になることを発見しました. その後、電流を使って音を伝えたり再生したりすることは難しくなくなりました。 これがどのように起こるかを理解するために、永久磁石と、その近くにある、音波の作用で振動する柔軟な鉄板を想像してみてください。 磁石の極に近づくと磁場が強くなり、遠ざかると磁場が弱くなります。 (詳細には触れませんが、この理由は、前の章で説明したのと同じ電磁誘導の現象であることに注意してください。磁場内を移動するプレートで電流が発生することは明らかです。電流はプレートフィールドの周りに独自の磁場を作成し、磁石の磁場に重ね合わされて、それを強めたり弱めたりします.) 次に、想像上の磁石にワイヤーのコイルを配置しましょう. 磁場がコイル内で変動すると、交流電流が発生し、次に一方向に、次に反対方向に流れます。 受け取った電流を別の磁石の巻線に通すことで、その磁場に影響を与え、それも増加または減少し、最初の磁石の磁場で発生するすべての変化を正確に繰り返します。 このXNUMX番目の受信磁石の極に鉄板を置くと、増加する磁場の作用でこの磁石に引き寄せられ、その弾性の影響で磁石から離れ、同時に音を発生させます。波動の最初の振動を設定するものとすべての点で似ています. プレート. 実際、これは上記の状況下で起こりました。 ここでの鉄板の役割は、磁石の柔軟なアーマチュアが果たしました。 しかし、それは音のニュアンスの多くを伝えることができなかった、あまりにも粗雑な装置でした. ベルは自分の代わりになるものを探し始めました。 医者の友人は、実験に人間の耳を使うことを提案し、死体から耳を手に入れました。 その構造を注意深く研究することにより、ベルは音波が鼓膜を振動させ、そこから耳小骨に伝達されることを発見しました。 これにより、彼は薄い金属膜を作り、それを永久磁石の隣に配置して、音の振動を電気的な振動に変換するというアイデアに至りました。 電話が話せるようになるまでには、数か月のハードワークが必要でした。 10 年 1876 月 14 日になって初めて、ワトソンは受信局でベルの言葉をはっきりと聞きました。 さらに早い時期である 1876 月 800 日に、ベルは彼の発明の特許を申請しました。 彼のわずか XNUMX 時間後、別の発明者である Elisha Gray が、同じ装置について同じ出願をしました。 しかし、彼が最初に発見を発表したため、特許はXNUMX月にベルに発行されました. (その後、ベルは自分の優位性を守るために、グレイや他の発明者といくつかの訴訟を戦わなければなりませんでした。最終的に、ベルはグレイから電話を操作する権利を購入しました。) その年のフィラデルフィアの展示会では、ベルの電話が主要な展示品になりました。 その時以来、最初のデバイスはまだ非常に不完全であったという事実にもかかわらず、電話は急速に普及し始めました。 同じ XNUMX 年 XNUMX 月には、すでに約 XNUMX 台の電話が使用されており、その需要は増加していました。
最初のデバイスのデバイスは非常に原始的でした。 棒状の永久磁石 A は、細い銅線の短い誘導コイル B によって XNUMX つの極で取り囲まれ、クランプ DD によって線 LL に接続された XNUMX 本の太い線 CC で終端されています。 磁石の一方の極に、エッジに沿って固定された軟鉄板のプレート EE が配置されました。 すべてが木製のフレームに収められており、GG の一部は EE プレートの上に漏斗状の穴があり、サウンド コーンとして機能していました。 ここでは、ネジでその位置に固定された磁気ロッドとXNUMX本のCCワイヤのみが含まれているため、下部では木製フレームが狭くなっています。 このデバイスは、送信機と受信機の両方として機能します。 送信局と受信局にそのような電話がありました。 それらの誘導コイルは、LL ワイヤと DD クランプによって相互接続されていました。 コーン GG をチューブとして使用し、それに話しかけると、磁石の極の前にあるプレート EE が振動します。 その結果、スパイラルBに誘導電流が発生し、その変化はプレートに作用する音の振動に対応していました。 これらの電流は LL ワイヤを通って受信電話のコイルに流れ込み、膜を振動させました。 コーンを耳に当てると、加入者の声がワイヤーの反対側で聞こえます。 膜の動きによって発生する誘導電流は非常に弱く、安定した通信は数百メートルの距離でしか確立できませんでした。 さらに、スピーカーの声は非常に静かになり、干渉のハムに溺れました。 電話が信頼できる通信手段になるまでには、非常に多くの発明者の努力が必要でした。 一般に、ベルの電話は、電流波を音波に変換する能力が、その逆よりも優れていることが判明しました。 したがって、1877 年に英国の発明者ヒューズがマイクロホン効果を発見したことは、電話の歴史において非常に重要でした。 元の形式では、マイクには次のデバイスがありました。
プレート B に取り付けられた XNUMX 枚の石炭 C と C' の間に、先端が尖った炭素棒が取り付けられました。 要素 E からの電流は、この炭素棒と電話機 T の巻線を通過しました。共振器の役割を果たした水平板 A を振ると、炭素棒が変位しました。 この時点で、接点での電流に対する抵抗が減少し、これにより、電話の電流強度が著しく増加しました。 膜はより大きな振幅で振動し始め、最初の音が数倍に増幅されました。 スタンドに置かれた時計のかすかなカチカチ音は、電話で非常に大きな音として認識されました。 プレート上でのハエの這う音でさえ、かなり目立つノイズの形で再現されました。 ヒューズの発明から数年以内に、多くの異なるマイク設計が登場しました。 ロッドの代わりにカーボン粉末を使用したマイクロホンが広く使用されました。 この場合、膜の振動が粉末の圧縮または緩みのいずれかを引き起こし、その結果、その抵抗が絶えず変化しました。 マイクに接続された電話の信頼性は大幅に向上しましたが、それでも不完全なままでした。 弱い誘導電流では、送電線の抵抗を克服できませんでした。 振動の性質を変えずに、どういうわけか緊張を高める必要がありました。 有名なアメリカの発明家エジソンは、誘導コイルを使用して電圧を増幅することを提案しました。 そのため、電話機には変圧器が追加されました。 トランスフォーマーについては、後の章で詳しく説明します。 ここでは、その動作原理のみを説明します。 同じ鉄心にXNUMXつのコイルを置き、そのうちのXNUMXつに交流電流を流すと、XNUMX番目のコイルにも交流電流が誘導されます. この現象を詳しく見てみましょう。 最初のコイルによって生成された変化する磁場は、XNUMX 番目のコイルの各ターンに特定の電圧の電流を誘導します。 前の章ですでに示したように、コイルの巻き数は、直列に接続された電流源と見なすことができます。 次に、XNUMX番目のコイルの巻線の総電圧は、そのすべての巻線の電圧の合計に等しくなります。 XNUMX 番目のコイルから得られる電圧を増やしたい場合は、巻き数を増やす必要があります。 したがって、XNUMX 番目のコイルの巻数を変更することで、最初のコイルよりも小さい、等しい、または大きい電圧を得ることができます。 ただし、電圧が増加すると、電流は同じ割合で減少するため、XNUMX 番目と XNUMX 番目のコイルの積は等しくなります (実際、XNUMX 次コイルの損失は避けられないため、この積はさらに小さくなります)。 トランス効果は、電磁誘導現象と同時に発見されましたが、長い間技術的に直流しか使われなかったため、当初は応用できませんでした。 電話は、変圧器 (誘導コイルの形) が普及した最初のデバイスの XNUMX つであることが判明しました。 エジソンが作成した装置では、電話とマイクが XNUMX つの別々の回路に組み込まれていました。 ここでは、電流源、マイク、およびトランスの一次巻線が XNUMX つの回路に接続され、もう XNUMX つのコイルと受話器が別の回路に接続されています。 この電話の動作原理は明らかです。メンブレンの振動により、マイクの抵抗が絶えず変化していたため、バッテリーの直流が脈動に変換されました。 この電流は、トランスの一次巻線に適用されました。 二次巻線では、同じ形状でより高い電圧の電流が誘導されました。 それらはワイヤの抵抗を容易に克服し、かなりの距離を伝送することができました。 このように改良された電話は、すぐに普及しました。
最初に、デバイスはペアで相互に通信しました。 彼らには交換機と電話がありませんでした。 加入者をデバイスに呼び出すには、メンブレンを鉛筆で軽く叩くだけでした。 その後、エジソンは電気ベルを導入しました。 1877 年、最初の中央電話交換機がニューヘブン (米国) に登場しました。 ここでの接続順序は以下の通りでした。 任意の人または機関と話したい加入者は、加入者帳で目的の番号を探し、中央局に電話しました。 後者が応答したとき、彼は必要な番号を報告し、この番号が通話中でなければ、オペレーターは特別なプラグを使用して必要な人に接続し、接続の準備ができていることを知らせました。 その後、加入者は彼につながっている人に目を向けました。 会話の終わりに、彼らは分離されました。 同時代の人々は、電話が提供する便利さをすぐに評価しました。 すぐにすべての主要都市に電話交換機が建設されました。 同時に、電話機の需要も増加しました。 1879 年、ベルは自分の電話会社を設立しました。これはすぐに強力な関心事になりました。 100 年以内に、米国だけで 25 万台以上の電話機が設置され、XNUMX 年後にはすでに XNUMX 万台を超えています。 その後、この数字は桁違いに増加しました。 ベルは長生きし、世界中に電話が普及する様子を観察することができました。 彼は1922年に亡くなり、彼の記憶には一種の黙祷が捧げられました。 彼らは、その時点で米国では 13 万台以上の電話が沈黙していたと書いています。 著者：Ryzhov K.V.
▪ ヘリコプター ▪ 磁気ストライプ
タッチエミュレーション用人工皮革
15.04.2024 Petgugu グローバル猫砂
15.04.2024 思いやりのある男性の魅力
14.04.2024
▪ 液体金属ロボット
▪ Web サイト Art of Audio のセクション。 記事の選択 ▪ XNUMX世紀後半にヨーロッパではどのような統合プロセスが行われましたか?詳細な回答 ▪ 記事 XNUMX つのブリッジチャンネル出力を備えたアンプへの音響の混合接続。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー
www.diagram.com.ua |
面白い記事をお勧めします セクション 
他の記事も見る セクション 
科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：
このページのすべての言語