Принципы магнитной записи и воспроизведения информации.

Магнитной записью называется способ записи информации путем изменения магнитного состояния носителя и создания в нем распределения намагниченности, соответствующего записываемому сигналу.

Магнитный способ записи и воспроизведения звука основан на свойстве некоторых материалов намагничиваться при помещении их в магнитное пале. Такие материалы получили название ферромагнитных (ферромагнетиков). Все ферромагнетики подразделяют на магнитожесткие и магнитомягкие. Магнито-жесткие обладают свойством сохранять намагниченность длительное время после вынесения их из магнитного поля (гамма-окись железа, диоксид хрома и др.), поэтому их применяют при изготовлении звуконосителя магнитной ленты. Магнитомягкие ферромагнетики после воздействия внешнего магнитного поля намагниченность не сохраняют (пермаллой, феррит и др.), поэтому их используют для изготовления магнитных головок.

Запись и воспроизведение звуковой информации магнитным способом включает следующие физические процессы:

♦ преобразование звуковых механических колебаний в электрические колебания звуковой частоты;

♦ преобразование электрических колебаний в переменное магнитное поле, форма и напряженность которого соответствует изменениям электрических колебаний;

♦ фиксацию магнитного поля на звуконосителе, т.е. его намагничивание;

♦ воспроизведение записи путем обратных преобразований магнитного поля звуконосителя в электрические, а затем звуковые колебания.

Явление намагничивания и используется в магнитофонах. Микрофон преобразует звуковой сигнал в электрический. Этот сигнал при помощи магнитной головки записывают на движущийся звукосниматель (магнитную ленту), рабочий слой которого состоит из частиц магнитожесткого ферромагнетика, в результате на ленте остается магнитный след (остаточная намагниченность). Полученную на звуконосителе запись называют фонограммой.

Для воспроизведения записи звуконоситель с фонограммой приводят в движение относительно воспроизводящей магнитной головки с такой же скоростью, как и при записи. Внешний магнитный поток ленты проходит через магнитную головку, индуцируя в ней ЭДС, представляющую собой записанный сигнал в электрической форме. Этот сигнал усиливают и направляют в громкоговоритель.

Характерной особенностью магнитного способа записи и воспроизведения является то, что магнитная запись не нуждается в обработке. Звук может быть воспроизведен сразу же или спустя любое время после записи. Прослушивание записанной информации может быть осуществлено многократно без заметного ухудшения качества записи. Один и тот же звуконоситель при необходимости используют для новых записей, так как фонограмма легко "стирается" путем размагничивания звуконосителя при помощи стирающей магнитной головки, на которую подают переменный ток определенной силы, формы и частоты. К аппаратуре для магнитной записи и воспроизведения звука относятся магнитофоны, магнитофоны-приставки, магнитофоны-проигрыватели и магнитофонные панели.

Уравнения Максвелла. Электромагнитные волны. Шкала электромагнитных волн.

В проводящем контуре за счет изменения магнитного поля возникают линии плотности тока, причиной тока является действие сторонних сил.Линии напряженности этого поля замкнуты, это поле было названо вихревымэлектрическим полем.

Первое уравнение МаксвеллаS – поверхность, натянутая на l.

Изменяющееся магнитное поле порождает вихревое электрическое поле.

Представляет собой закон электромагнитной индукции в обобщенной форме. Гипотеза Максвелла о вихревых электрических полях.

Второе уравнение Максвелла

Максвелл развивает идею Фарадея о взаимосвязи физических явлений

Изменяющееся электрическое поле порождает в окружающем пространстве магнитное поле.

Является обобщением закона Ампера о взаимодействии электрических токов.

Электромагнитные волны.

Электромагнитные волны - это процесс распространения электромагнитных колебаний в пространстве. Источником электромагнитных волн может быть открыт колеблющийся контур. Впервые электромагнитные волны были экспериментально изучены Герцем в 1888 году.

Шкала электромагнитных волн представляет собой непрерывную последовательность частот и длин электромагнитных излучений, представляющих собой распространяющееся в пространстве переменное магнитное поле. Теория электромагнитных явлений Джеймса Максвелла дозволила установить, что в природе есть электромагнитные волны различных длин.

Экспериментальные работы доказали, что световое излучение представляет собой совсем короткие электромагнитные волны, создаваемые естественными вибраторами – атомами и молекулами.

В зависимости от метода получения электромагнитных волн их разделяют на несколько диапазонов частот (либо длин волн).меж соседними спектрами шкалы нет четких границ. Спектры волн разных типов перекрывают друг друга, следовательно, волны таковых длин можно получить двумя методами.

Принципиального различия меж отдельными излучениями нет, так как все они представляют электромагнитные волны, порождаемые заряженными частицами. Но в зависимости от длины волны они владеют различными качествами: к примеру, проникающей способностью, видимостью, коэффициентом отражения и т.д.

Эти различия определяются общей закономерностью шкалы электромагнитных волн: по мере уменьшения длины волны волновые характеристики света, такие как интерференция, дифракция и поляризация, появляются слабее, а квантовые характеристики света, связанные со качествами частиц, появляются сильнее.