【正文】 流。導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向，跟導(dǎo)體的運動方向和磁感線方向有關(guān)。（當(dāng)導(dǎo)體運動方向或磁感線方向兩者中的一個發(fā)生改變時，感應(yīng)電流的方向也隨之改變；當(dāng)導(dǎo)體運動方向和磁感線方向兩者同時都發(fā)生改變時，力的方向不變。）發(fā)電機： 發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 發(fā)電機是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成的。 從電池得到的電流的方向不變，通常叫做直流電 電流方向周期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交流電。（AC）在交變電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率，頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz。我國供生產(chǎn)和生活用的交流電，電壓是220V，頻率是50Hz，即1s內(nèi)有50個周期，交流電的方向每周期改變2次，所以50Hz的交流電電流方向1s內(nèi)改變100次。第二十一章 信息的傳遞 第一節(jié)：現(xiàn)代順風(fēng)耳——電話電話——1876年美國發(fā)明家貝爾發(fā)明了第一部電話（1）基本結(jié)構(gòu)：主要由話筒和聽筒組成。（2）工作原理：話筒把聲信號變成變化的電流，電流沿著導(dǎo)線把信息傳到遠方，在另一端，電流使聽筒的膜片振動，攜帶信息的電流又變成了聲音。（話筒把聲信號轉(zhuǎn)化為電信號；聽筒把電信號轉(zhuǎn)化為聲信號）電話交換機 為了提高線路的利用率，人們發(fā)明了電話交換機。模擬通信和數(shù)字通信模擬信號：聲音轉(zhuǎn)換成信號電流時，信號電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣，“模仿”著聲信號的“一舉一動”，這種電流傳遞的信號叫做模擬信號，使用模擬信號的通信方式叫做模擬通信。數(shù)字信號：用不同符號的不同組合表示的信號叫做數(shù)學(xué)信號，使用數(shù)學(xué)信號的通信方式叫做數(shù)字通信。 模擬信號容易失真；數(shù)字信號抗干擾能力強，便于加工處理，可以加密。 在電話與交換機之間一般傳遞模擬信號，在交換機之間傳遞數(shù)字信號。第二節(jié)：電磁波的海洋電磁波的產(chǎn)生——導(dǎo)線中電流的迅速變化會在周圍空間激起電磁波。電磁波可以在真空中傳播，不需要任何介質(zhì)。電磁波在真空中的波速為c,大小和光速一樣， c=3108m/s =3105km/s電磁波波速、波長λ和頻率f的關(guān)系：（1）波長：電流每振蕩一次電磁波向前傳播的距離叫做波長，用λ表示，單位是m。波長表示相鄰兩個波峰之間的距離，或相鄰兩個波谷之間的距離。（2）頻率：一秒內(nèi)電流振蕩的次數(shù)交頻率，用f表示，單位是赫茲（Hz），比赫茲（Hz）大的還有千赫（kHz）、兆赫（MHz）。1 MHz=103 kHz 1 kHz=103 Hz 1 MHz=106 Hz（3）波速：一秒內(nèi)電磁波傳播的距離，用c表示，單位是m/s。（4）波長、頻率和波速的關(guān)系c=λf λ= f =。（5）電磁波的波長λ與頻率f成反比。電磁波中用于廣播、電視和移動電話的是頻率為數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的那一部分，叫做無線電波（無線電技術(shù)中使用的電磁波）。無線電波特點：無線電波的波長從幾毫米道幾千米，通常根據(jù)波長或頻率把無線電波分成幾個波段，包括：長波、中波、短波、微波等，各個波段的無線電波有各自的傳播方式和用途，如下表所示。波段波長頻率傳播方式主要用途長波30000m~3000m10 kHz~100 kHz地波超遠程無線電通信和導(dǎo)航中波3000m~200m100 kHz~1500 kHz地波和天波調(diào)幅（AM）、無線電廣播、電報中短波200m~50m1500 kHz~6000 kHz短波50m~10m6 MHz~30 MHz天波微波米波（VHF）10m~1m30 MHz~300 MHz近似直線傳播調(diào)頻（FM）、無線電廣播、電視、導(dǎo)航分米波（UHF）10dm~1dm300 MHz~3000 MHz直線傳播移動通信、電視、雷達、導(dǎo)航厘米波10cm~1cm3000 MHz~30000 MHz毫米波10mm~1mm30000 MHz~300000 MHz 第三節(jié)：廣播、電視和移動通信電磁波是傳遞信息的載體。 無線電通信系統(tǒng)由發(fā)射裝置和接收裝置兩大部分組成。無線電廣播信號的發(fā)射和接受： 無線電廣播信號的發(fā)射由廣播電臺完成，信號的接受由收音機完成。電視信號的發(fā)射與接收： 電視用電磁波傳送圖像信號和聲音信號。電視信號的發(fā)射由電視臺完成，接收由電視機完成。移動電話： 移動電話由空間的電磁波來傳遞信息。 移動電話機既是無線發(fā)射臺又是無線電接收臺。移動電話的體積很小，發(fā)射功率不大，它的天線也很簡單，靈敏度不高，因此，它和其他用戶的通話要靠較大的固定無線電臺轉(zhuǎn)移，這種固定的電臺叫基地臺。音頻、視頻、射頻和頻道： 由聲音變成的電信號，它的頻率跟聲音相同，在幾十赫到幾千赫之間，叫做音頻信號。 由圖像變成的電信號，它的頻率在幾赫到幾兆赫之間，叫做視頻信號。 音頻電流和視頻電流在空間激發(fā)電磁波的能力很差，需要把它們加載到具有更好的發(fā)射能力的電流上，才能發(fā)射到天空中，這種電流的頻率更高，這種更高頻率的電流教做射頻電流。不同的電視臺使用不同的射頻范圍進行廣播，以免互相干擾；這一個個不同的頻率范圍就叫做頻道。第四節(jié)：越來越寬的信息之路信息理論表明，作為載體的無線電波，頻率越高，在相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉唷Ｎ⒉ㄍㄐ? 微波的波長在10m~1mm之間，頻率在30 MHz~ 3105MHz之間。 微波的性質(zhì)更接近光波，大致沿直線傳播，不能沿地球繞射，因此，必須每隔50km左右就建設(shè)一個微波中繼站。衛(wèi)星通信 通信衛(wèi)星相當(dāng)于微波通信的中繼站。通信衛(wèi)星大多是相對地球“靜止”的同步衛(wèi)星，在地球的周圍均勻地配置3顆同步通信衛(wèi)星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實現(xiàn)全球通信。光纖通信 光纖通信是光從光導(dǎo)纖維的一端射入，在內(nèi)壁上多次反射，從另一端射出，這樣就把它攜帶的信息傳到了遠方。 光導(dǎo)纖維是很細很細的玻璃絲，由內(nèi)芯和外套兩部分組成。 光纖通信傳送的不是普通的光，而是一種頻率單一、方向高度集中的激光，激光最早是在1960年由美國科學(xué)家梅曼發(fā)現(xiàn)的。 光纖通信的保密性強，不受外界條件的干擾，傳播距離遠，容量大。網(wǎng)絡(luò)通信 目前使用最頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信形式是電子郵件。例如：服務(wù)器名，其中“”是China的縮寫，表示這個服務(wù)器是在中國注冊的。用戶名電子郵件地址xiaolin @ 世界上最大的計算機網(wǎng)絡(luò)，叫做因特網(wǎng)。 計算機之間的聯(lián)結(jié)，除了使用金屬線外，還使用光纜、通信衛(wèi)星等各種通信手段。寬帶網(wǎng)是指頻率較高，能傳輸更多信息的網(wǎng)絡(luò)。第二十二章 能源與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié) 能源家族 化石能源：煤、石油、天然氣。生物質(zhì)能：由生命物質(zhì)提供的能量稱為生物質(zhì)能，如：食物、柴薪等。所有生命物質(zhì)中都含有生物質(zhì)能。一次能源：可以從自然界直接獲取的能源為一次能源。如煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能、潮汐能、太陽能、地?zé)崮?、核能、柴薪等? 二次能源：無法從自然界直接獲取，必須通過一次能源的消耗才能得到的能源稱為二次能源。如電能。不可再生能源：凡是越用越少，不能在短期內(nèi)從自然界得到補充的能源，都屬于不可再生能源。如煤、石油、天然氣、核能。 可再生能源：可以從自然界中源源不斷地得到的能源，屬于可再生能源。如水能、風(fēng)能、太陽能、食物、柴薪、地?zé)崮?、沼氣、潮汐能等。按使用開發(fā)的時間長短來分類，能源還可以分成常規(guī)能源和新能源。如化石能源、水能、風(fēng)能等數(shù)常規(guī)能源，核能、太陽能、潮汐能、地?zé)崮軐傩履茉础? 第二節(jié)：核能 裂變：用中子轟擊較重的原子核，使其裂變?yōu)檩^輕原子核的一種核反應(yīng)。核反應(yīng)堆中的鏈式反應(yīng)是可控的，原子彈的鏈式反應(yīng)是不可控的。 核電站利用核能發(fā)電，目前核電站中進行的都是核裂變反應(yīng)。 聚變：使較輕原子核結(jié)合成為較重的原子核的一種核反應(yīng)。，也被成為熱核反應(yīng)。 氫彈爆炸的聚變反應(yīng)是不可控的。核能的優(yōu)點和可能帶來的問題①核能的優(yōu)點：核能將是繼石油、煤和天然氣之后的主要能源。利用核能發(fā)電不僅可以節(jié)省大量的煤、石油等能，而且用料省，運輸方便。核電站運行時不會產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫和粉塵等對大氣和環(huán)境污染的物質(zhì)，核電是一種比較清潔的能源?！　、诶煤四芸赡軒淼膯栴}：如果出現(xiàn)核泄漏會造成嚴重的放射性環(huán)境污染。 第三節(jié) 太陽能在太陽的內(nèi)部，氫原子核在超高溫度條件下發(fā)生聚變，釋放出巨大的核能。 大部分太陽能以熱和光的形式向四周輻射除去。綠色植物的光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為生物體的化學(xué)能。 我們今天使用的煤、石油、天然氣等化石燃料，實際上是來自上億年前地球所接收的太陽能。太陽能的利用：① 利用集熱器加熱物質(zhì)（熱傳遞，太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）② 用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化為電能（太陽能轉(zhuǎn)化為電能）。 太陽能具有取之不盡、用之不竭，清潔無污染等優(yōu)點。 第四節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化和守恒能源革命： 人類歷史上不斷進行著能量轉(zhuǎn)化技術(shù)的進步，就是所謂的能源革命。能源革命導(dǎo)致了人類文明的躍進。第一次能源革命：鉆木取火；第二次能源革命：蒸汽機的發(fā)明；第三次能源革命：核能能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性。 能量守恒定律： 能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。 第五節(jié) 能源與可持續(xù)發(fā)展煤和石油燃燒時生成的主要污染物是粉塵和有害氣體。未來的理想能源必須滿足以下四個條件：① 必須足夠豐富，可以保證長期使用；② 必須足夠便宜，可以保證多數(shù)人用得起；③ 相關(guān)技術(shù)必須成熟，可以保證大規(guī)模使用；④必須足夠安全、清潔，可以保證不會嚴重影響環(huán)境。解決能源緊張的途徑：由于人類的生存和發(fā)展使得能源的消耗量持續(xù)增長，因此人類必須不斷地開發(fā)和利用新能源，同時增強節(jié)能意識，不斷提高能源的利用率，這是目前解決能源緊張的重要途