DIY电报机：来自远方的呼唤

在电报机发明之前的几百年前的一天，加勒比海面上风雨交加，有一位船长在此时却被鲨鱼围困，为了寻找救援，他大声呼喊、打灯语希望附近的船只前来营救。结果没有一条船只看到或者听到求助信息，他损失惨重。1898年，英国人马可尼发明了电报。1909年，共和国号油轮由于碰撞暗礁毁坏而沉入海底，沉没前船长发出了求救电报，救援队及时赶到现场，大部分船员得救，电报机第一次证明了它存在的意义。今天，我们一起来制作一个电报机，寻找无线电波的奥妙吧！

学习目标：了解我们身边不可见的电磁波；制作小电路去证明电磁波对人类的贡献

材料清单：电池盒×2、面包板×2、蜂鸣器×1、发光二极管×1、电池×4、导线若干、发射模块电路板和接收模块电路板各1块（见图1）

所需工具：手工钳、电烙铁、焊锡丝

■图1 材料清单

知识learning

电磁波

要想知道什么是电磁波，首先我们必须了解“场”的概念。在组成一切的基本粒子中，有一种基本物理属性叫作电荷，这种电荷有正负之分，有电荷的基本粒子我们称作带电粒子。每个带电粒子的周围都有一种场，这就是电场。距离粒子越远，这种场的强度越弱，这种场的唯一作用就是能够影响处于其中的其他带电粒子，如果一个负电粒子处于一个正电粒子的场中，那它们就会相互吸引，如果处于同种电荷的粒子场中，那它们就会相互排斥。就好比我们生活中的磁铁一样，同性排斥，异性相吸。

而运动的带电粒子所产生的场就是“磁场”。有一天法拉第发现，电场中有磁场存在，而磁场也可以产生电场。那么我们就可以得到一个结论：磁场和电场是能够相互转化的。

讲了这么多，那么什么是电磁波呢？在电场与磁场转化速度极快时，能量不能完全转化，于是电、磁能随着电场与磁场的周期性变化以波的形式向空间传播出去，这就是电磁波了（见图2）。

■图2 磁场、电场演示

技能getting

天线

我们知道，手机、雷达、导航仪、广播、电视等无线电设备，都是通过电磁场和无线电波来传递信息的，这就需要有可以发射和接收无线电波的设备，这些用来发射和接收无线电波的装置称为天线（见图3）。天线和发射机、接收机一样，也是无线电设备的一个重要组成部分。

■图3 各类天线

■图3 各类天线（续）

今天，要制作的无线电报机就是要利用两个天线，把我们需要的电报信息发送到空间（发射天线）和接收下来（接收天线），进而实现电报信息的远距离传递。

动手DIY

Step1 焊接发射模块

发射模块正面的焊接如图4所示。共有5根导线与发射模块相连。红线为电源正极，黑线为电源负极，白线为天线连接点，两条绿线为电报输入端。

■图4 发送模块正面

发送模块反面的焊接如图5所示。

■图5 发射模块反面

一般所提供的发射模块上，电源连接线（红线和黑线）、天线连接线（白线）已经预先连接好，电报输入信号线（两根绿线）需要进行现场焊接。

将天线与发射模块相连接。具体连接方法为将天线上的圆圈部分放置在白线的铁圈和螺母之间，将螺钉拧紧即可，如图6所示。(www.xing528.com)

■图6 发射模块天线安装方法

Step2 焊接接收模块

将黑、绿、红、黄4条导线按图6所示焊接到接收模块上。其中红线为电源正极（接收模块的C），黑线为电源负极（接收模块的A），黄线（接收模块的D）和绿线（接收模块的B）为接收输出，接收模块正面的焊接如图7所示。

■图7 接收模块正面的焊接

Step3 发报机电路连接

正面：将A点连接天线，B点连接电池盒的正极，C点连接电池盒的负极。连接借面包板完成。具体连接方法如图8左图所示。

反面：将发射模块背面焊接的两条绿色导线连接到开关的两个端子上，具体连接方法如图8右图所示。

■图8 发报机电路连接示意图

开关连接时注意需要连接中间一个管脚和左侧端子，如图9所示。

■图9 开关连接方法

电路连接完成后如图10所示。

■图10 发报机电路连接完成示意图

Step4 收报机电路连接

将接收模块的电源正极（红线）连接电池盒的正极（电池盒红线），接收模块的电源负极（黑线）连接电池盒的负极（电池盒黑线）；

将蜂鸣器插到面包板上，注意记住蜂鸣器两个管脚插入的位置。将接收模块的B连接蜂鸣器和二极管的阳极（两者的较长管脚），D连接蜂鸣器和二极管的阴极（两者的较短管脚），具体连接方法如图11所示。

■图11 接收模块电路的连接

完成以上步骤后，电报机的发报机和收报机就已经完成了。完成后的一套电报机如图12所示。

■图12 完成作品示意图

创意expanding

有同学问了，“电磁波除了传递信息，生活中还能干什么呢？我们身边还有哪些东西也用到了它呢？”

其实电磁波的应用领域还是很宽的，这里我们需要讲解一下电磁波谱。

电磁波谱（波长从长到短）依次是无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线（X射线）、伽马射线。

最常见的电磁波应用就是我们家庭里的微波炉，还有医院里的CT照相以及验钞机等。电磁波虽然看不见，但是却时时刻刻在影响我们的生活。