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諜戰片里的莫爾斯碼和繼電器的淵源發布時間:2019/3/11 22:03:42 瀏覽次數:1537 |
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諜戰片里的莫爾斯碼和繼電器的淵源我們塑料配電箱中常用的繼電器其實就是個電磁鐵，其原理大致如下  線圈電源部分的開關閉合，電磁鐵有磁性，把藍色鐵板吸下來，設備回路被接通，被控制端的電源連接上小燈泡，燈泡就亮了。 線圈電源部分的開關打開，電磁鐵失去了磁性，藍色鐵板在彈簧帶動下，回到常閉觸點，斷開設備回路，小燈泡就滅了。 原理就是這么簡單，可繼電器這東西剛發明出來卻不是控制燈泡的，而是傳遞信息的，咋回事呢?大家都看過諜戰片，里面少不了秘密電臺，一個頭戴耳機的發報員手里按著一個小開關，嘀嘀嘀嘀……一封封秘密電文發送了出去。 我們對莫爾斯密碼這個詞也不陌生，諜戰片里也少不了通過敲擊水管傳遞消息的橋段，可這跟繼電器有何關聯呢?繼電器可是最早在發報機上使用的，且聽我慢慢道來。 1791年，塞繆爾•莫爾斯出生在美國的馬薩諸塞州，他的早期職業是一名畫家，跟工科完全沒有交集。1832年，他參加了郵輪旅行團，出海的過程中遇到了大風浪，大家吐得膽汁都出來了，莫爾斯也不舒服，就問船長：“大哥，這遇到風浪，船有危險了可怎么辦啊?”船長說：“我們這行，就是靠天吃飯。你看這蒼茫大海，四顧無人，遇到危險也是叫天天不應，叫地地不靈，求救無門啊!”莫爾斯想想也真是，就繼續去欄桿那里嘔吐了。 回到船艙，莫爾斯碰到一個叫杰克遜的醫生，也是一位電學博士，剛剛參加完在巴黎舉辦的電學研討會。兩個人聊天的過程中，杰克遜談起了電磁感應現象，沒想到莫爾斯一個文科生對這個工科問題特別好奇，急忙請教杰克遜什么是電磁感應。杰克遜為莫爾斯詳細解釋了這個原理，還用隨身攜帶的設備為莫爾斯演示，鐵塊上纏繞上電線，通電之后鐵塊就有了磁性，可以吸住鐵屑。 莫爾斯被這個神奇的現象吸引了，又向杰克遜咨詢了很多關于電的問題，接下來幾個晚上，他都輾轉反側，難以入眠，仔細考慮電磁鐵的神奇：通電有磁性，斷電磁性立刻消失。速度那么快，利用這些不就可以用電傳遞信息了么? 這次郵輪之旅為莫爾斯打開了一扇新世界的大門，這位已經不惑之年，在藝術上頗有成就的繪畫教授決定不走尋常路，開始發明用電傳遞信息的新方法——電報! 一個畫家想在電學方面搞發明創造，難度是可想而知的，就像我一個理工科宅男想把文字組織好，也是絞盡腦汁。 莫爾斯在技術探索之路上遇到了命中貴人，繼電器的發明人——著名的美國科學家約瑟夫·亨利(1797-1878)。 這個帥老頭比法拉第更早發現了電磁感應現象，也就是我們去年說過的怦然心動的趕腳。 亨利制成了強電磁鐵，為電動機的改造奠定了基礎;他還發現了自感現象，什么是自感，咱們后面有空再扒。他從1867年起至1878年擔任美國科學院院長，相當于我們的中科院院長。為了紀念約瑟夫·亨利，自感系數和互感系數的單位便以“亨”命名。 經過亨利院長的點撥，莫爾斯逐步掌握了電磁學的知識，莫爾斯還向其他人虛心求教，終于制作出了電報機，還發明了著名的莫爾斯電碼，用點、橫和時間間隔代表26個英文字母和10個阿拉伯數字。一點就是繼電器的線圈開關閉合較短時間，上面的燈泡亮的時間也很短，一橫就是繼電器的線圈開關閉合較長的時間，上面的燈泡亮較長的時間，短和長是1:3的比例。然后在各個字母和單詞之間有固定的時間停頓，也就是繼電器不帶電，這樣就可以通過燈泡的亮和滅，即回路的通和斷，加上通和斷的時間，來表示一段報文了。 1844年5月24日，是世界電信史上光輝的一頁。在美國國會大廳里舉行了一次隆重的電報機通信實驗活動。莫爾斯接通電源，懷著激動無比的心，舉著顫抖的手向巴爾的摩發出了人類歷史上的第一份電報：“上帝創造了何等奇跡!”莫爾斯的電報終于成功了! 塑料配電箱里常見的繼電器成就了電報機，成就了莫爾斯。從此拉開了通訊歷史上新的篇章。
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