Bộ khuếch đại chính của đài phát thanh có hoạt động ở tốc độ ánh sáng không?


7

Tôi đang cãi nhau với bạn cùng lớp và chúng tôi không thể đồng ý.

Anh ta nói với tôi rằng bộ khuếch đại của đài phát thanh không thể khuếch đại tín hiệu đầu vào "tức thời" (với tốc độ ánh sáng), vì chúng hoạt động với công suất rất lớn (hàng chục kilowatt) và bạn không thể tăng tốc các electron điều đó nhanh chóng

Tôi khẳng định rằng vì đây là một thiết bị tương tự, nó sẽ hoạt động ở tốc độ ánh sáng và bạn không cần phải tăng tốc từng electron, mà chỉ cần điện trường / từ trường.

Vậy ai trong chúng ta là đúng trong trường hợp cụ thể này? Có sự chậm trễ trong việc khuếch đại tín hiệu cho một đài phát thanh công suất cao không? Phần đài phát thanh là quan trọng. Ông đồng ý ví dụ rằng một bộ khuếch đại âm thanh gia đình điển hình là ngay lập tức.

Sẽ thật tuyệt nếu bạn có thể cung cấp một liên kết tham khảo cho câu trả lời (nếu có thể). Wikipedia sẽ ổn thôi. Nhưng đừng lãng phí thời gian của bạn để tìm kiếm một.

Câu trả lời:


14

Nó thực sự phụ thuộc vào những gì bạn đang nói về.

Tín hiệu không truyền đi ở tốc độ ánh sáng trong các dây cáp kết nối với ăng ten. Tốc độ lan truyền cáp thường là khoảng 2/3 tốc độ ánh sáng.

Nó cũng không truyền đi với tốc độ ánh sáng thông qua bộ khuếch đại. Bất kỳ bộ lọc nào cũng phải chịu một độ trễ nhỏ , đó là lý do tại sao các bộ lọc được triển khai bằng cách sử dụng các dòng trễ trong lĩnh vực kỹ thuật số. (Nó cũng không tức thời thông qua bộ khuếch đại âm thanh gia đình, vì vậy cả hai bạn đều sai.): D

Sau khi nó ra khỏi ăng-ten, nó sẽ truyền đi với tốc độ ánh sáng trong không khí, gần như là c , và tôi không biết lý do nào khiến nó thay đổi theo lượng năng lượng. Mặt trời phát ra nhiều năng lượng điện từ hơn một tháp radio và nó vẫn truyền đi ở c trong không gian.


Các ampe RF công suất cao vẫn dựa trên van, do đó cũng sẽ có sự chậm trễ khi nhận tín hiệu đầu vào tại cổng để thấy sự thay đổi của công suất phát ở điện cực dựa trên tốc độ mà các electron đang đi qua chân không giữa chúng.
Pete Kirkham

3
Hmm, thật sao? Tốc độ mà các electron di chuyển thường không liên quan đến tốc độ tín hiệu di chuyển.
endolith

@endolith, trên nhiều bộ khuếch đại, không phải là ống chân không theo hiểu biết của tôi, nhưng những cái tận dụng lợi thế của thiểu số và đa số mang theo có một thời gian chuyển tiếp cho các hãng vận chuyển. Trong một ống chân không như một tetrode không phải là trường hợp.
Kortuk

@Kortuk: Nhưng điều đó có ảnh hưởng đến tín hiệu không? Tín hiệu được truyền bởi sóng điện trường, không phải bởi chính các hạt mang điện.
endolith

@endolith, tha thứ cho tôi nếu tôi hiểu lầm bạn. Tôi đã đề cập đến thực tế là họ có ảnh hưởng có thể đo lường được trên đầu ra. Sau mỗi khoảng thời gian khi bạn đảo ngược một diode, nó sẽ duy trì trong một khoảnh khắc trong khi các sóng mang tiêu tan.
Kortuk

19

bạn không thể tăng tốc các electron một cách nhanh chóng.

Tôi nghĩ vấn đề nằm ở một quan niệm sai lầm. Các electron không di chuyển với tốc độ ánh sáng, trên thực tế nếu bạn có thể 'gắn thẻ' một electron riêng lẻ đi vào dây và sau đó cảm nhận khi nó rời khỏi bạn có thể đo nó bằng đồng hồ bấm giờ trong một chiều dài cáp hợp lý.

Các tác dụng của điện tử, hay nói cách khác các sóng được tạo ra khi một electron bị đẩy vào một dây dẫn, có thể được cảm nhận gần như với tốc độ của ánh sáng trên đầu kia của dây dẫn, nhưng electron cá nhân bạn đẩy vào cáp sẽ không xuất hiện ở đó trong một thời gian dựa trên hiện tại, điện áp, vv

Vì vậy, bộ khuếch đại không tăng tốc điện tử đến bất cứ nơi nào gần tốc độ ánh sáng. Nó tạo ra sóng trong các electron trong dây cáp hoặc bộ khuếch đại, được cảm nhận bởi các chất bán dẫn tạo ra sóng trong các cáp khác và các chất bán dẫn khác.

Có một số độ trễ cố hữu với mọi bộ khuếch đại, nhưng nó nhỏ đến mức không thể nhận thấy bằng tai người.

Lưu ý rằng nếu bộ khuếch đại giới thiệu độ trễ đáng kể, thì BBC phát trên các đài NPR ở Mỹ sẽ bị trì hoãn nhiều hơn so với vài trăm mS.


4
Các electron sẽ không bao giờ xuất hiện ở đầu kia, vì đó là AC và chúng chỉ di chuyển qua lại.
endolith

4
Và một chiếc đồng hồ bấm giờ không thực sự cần thiết. "Ví dụ, đối với một dây đồng có bán kính 1 mm mang dòng điện ổn định 10 ampe, tốc độ trôi chỉ khoảng 0,024 cm / giây". Vì vậy, sẽ mất khoảng một giờ để một electron di chuyển một mét.
endolith

@endolith - Tôi nghĩ rằng nó rất chậm, tôi chỉ không thể nhớ lại từ các lớp học cách đây rất lâu. Trong trường hợp này là AC, do đó, ngay cả đối với các dây ngắn, nó sẽ không xuất hiện, nhưng trong các bộ khuếch đại silicon nhỏ có thể.
Adam Davis

2
Các electron chuyển động nhanh hơn tốc độ ánh sáng trong môi trường gây ra ánh sáng xanh mát
Nick T

8

Tín hiệu có thể truyền đi nhanh nhưng các electron thì không. Vận tốc trôi điện tử của Google. Tốc độ được đo bằng cm mỗi giây hoặc có thể là cm mỗi giờ. Đây là một hit khá hay http://www.eskimo.com/~billb/miscon/speed.html


+1, bài viết đó khiến tôi suy nghĩ rõ hơn về chủ đề này.
J. Polfer

4

Trên thực tế, bạn cần phải di chuyển các electron xung quanh trong thành phần hoạt động của bộ khuếch đại, ví dụ đường giao nhau của bóng bán dẫn lưỡng cực, vì hiệu ứng khuếch đại phụ thuộc vào điều đó. Đường giao nhau nhỏ, nhưng bạn vẫn bị trễ trong phạm vi từ pico đến nano giây.

Dọc theo dây tín hiệu chạy ở tốc độ ánh sáng trong môi trường đó, có phần thấp hơn tốc độ ánh sáng trong chân không.


3

Tôi nghĩ rằng câu trả lời phụ thuộc vào phương tiện truyền thông chứ không phải biên độ của tín hiệu đầu ra; các bộ khuếch đại, trong trường hợp này, và không phải là tín hiệu.

Sóng điện từ (giống như các tín hiệu được mô tả) truyền đi với tốc độ:

(speed_of_light) / sqrt (permittivity_of_m vật liệu * permilityility_of_m vật liệu)

Tốc độ của tín hiệu phụ thuộc vào độ thẩm thấu (thuộc tính điện) và độ thấm (thuộc tính từ tính) của phương tiện chứ không phải thuộc tính của chính tín hiệu (đó là biên độ, tần số, dịch pha). Vì vậy, nó phụ thuộc vào chính các bộ khuếch đại, và sự khác biệt về độ thấm và / hoặc độ thấm giữa hai loại, nhưng không phụ thuộc vào biên độ của tín hiệu đầu ra.

Lý luận của bạn tốt hơn bạn của bạn trong trường hợp này.


Nguồn: http://wiki.answers.com/Q/Do_all_elect Magnet_waves_travel_at_the_same_rate


1

Để gỡ lỗi đối số bạn bè của bạn, hãy bắt đầu với một bộ khuếch đại công suất thấp. Ông đồng ý rằng nó hoạt động nhanh. Bây giờ lấy 1000 bộ khuếch đại này và kết nối đầu ra của chúng với nhau. Rõ ràng mỗi người sẽ làm việc nhanh như người duy nhất, vì vậy, họ vẫn làm việc nhanh như vậy.


Tiền đề bị nhầm lẫn; Bộ khuếch đại "công suất thấp" cũng không phải là "tức thời".
Chris Stratton

Đọc lại câu đầu tiên của câu hỏi.
Wouter van Ooijen

Cả hai bên tham gia cuộc tranh luận đều bị nhầm lẫn sâu sắc - "Ông đồng ý ví dụ rằng một bộ khuếch đại âm thanh gia đình điển hình là tức thời." - chỉ ra rằng không ai hiểu những gì họ đang nói về.
Chris Stratton

Đúng, nhưng lập luận "bởi vì họ làm việc với sức mạnh rất lớn" vẫn có thể bị bác bỏ bởi một lý do đơn giản - không cần kiến ​​thức điện tử sâu.
Wouter van Ooijen

1

Dường như có sự cố định này về tốc độ di chuyển của các electron hoặc tín hiệu trong dây. Điều đó thể hiện giới hạn thấp hơn cơ bản về độ trễ lan truyền qua bộ khuếch đại, nhưng bị ngập trong các độ trễ khác trong hầu hết các bộ khuếch đại. Các thành phần hoạt động riêng lẻ của bộ khuếch đại sẽ có độ trễ lớn hơn và sau đó sẽ có độ trễ liên quan đến băng thông của bộ khuếch đại. Thông thường có các bộ hạn chế băng thông có chủ ý trong đường dẫn thể hiện độ trễ đầu vào lớn nhất đến độ trễ đầu ra.

Lý do cho các bộ hạn chế băng thông có chủ ý là để làm cho nó có thể dự đoán được. Các bóng bán dẫn riêng lẻ hoặc các thiết bị hoạt động khác có thể thay đổi đáng kể. Thiết bị được chọn để vẫn hoạt động tốt với tần số hoặc băng thông trên dự định. Các bộ hạn chế băng thông hoặc tần số sau đó đảm bảo rằng các thiết bị hoạt động chỉ được trình bày với tần số mà chúng có thể xử lý. Nếu bạn cho chúng tần số ngoài phạm vi đó, tất cả các loại hiệu ứng phi tuyến không mong muốn có thể xảy ra.

Một máy phát vô tuyến nói riêng đã được điều chỉnh rất cẩn thận và thường hạn chế băng thông cắt giới hạn trên tín hiệu điều chế của nó. Có những lý do thực tế cho việc này, nhưng cũng có lý do pháp lý. Phổ của tín hiệu truyền phụ thuộc một phần vào băng thông của tín hiệu điều chế, và có các yêu cầu pháp lý về độ rộng của dải tần đó. Nếu tín hiệu điều chế không bị giới hạn băng thông trong máy phát, thì tín hiệu bức xạ sẽ tràn từ băng tần được chỉ định sang băng tần được gán cho trạm khác, điều này tất nhiên là không được phép.

Vì vậy, đường dẫn tín hiệu từ đầu vào của một máy phát vô tuyến đến tín hiệu được phát luôn có một số độ trễ vì nhiều lý do.


0

Không có bộ khuếch đại và máy phát của đài phát thanh nào hoạt động ở tốc độ âm thanh, do đó bạn nghe đài ở đầu kia, trong khi bộ khuếch đại và máy phát truyền hình hoạt động ở tốc độ ánh sáng, vì bạn có thể thấy hình ảnh ở đầu kia .....

(xin lỗi không thể giúp nhưng thêm sự hài hước khô khan của tôi vì câu hỏi đã được trả lời đúng)


Tôi không muốn khuyến khích những câu trả lời này bằng một upvote, nhưng tôi thích điều này, vì vậy +1 tinh thần cho bạn. Có lẽ phù hợp hơn như một nhận xét mặc dù :)
Bryan Boettcher
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.