グレード10
  1. 力学  1.1. 動力学  1.1.1. 1次元の運動  1.1.2. 二次元の運動  1.1.3. 変位と距離  1.1.4. 速度と速さ  1.1.5. 加速度  1.1.6. 運動のグラフ表現  1.1.7. 運動の方程式  1.1.8. 自由落下と重力による加速度  1.1.9. 放物運動  1.1.10. 相対速度  1.2. 動力学  1.2.1. ニュートンの運動の法則  1.2.2. 慣性と質量  1.2.3. 力とその種類  1.2.4. 作用と反作用の力  1.2.5. 摩擦とその影響  1.2.6. 摩擦係数  1.2.7. 円運動  1.2.8. 向心力と向心加速度  1.2.9. 運動量とインパルス  1.2.10. 運動量の保存  1.2.11. ニュートンの第三法則とその応用  1.3. 仕事、エネルギーと力  1.3.1. Work done by the force  1.3.2. 仕事とエネルギーの定理  1.3.3. 運動エネルギー  1.3.4. 位置エネルギー  1.3.5. 機械エネルギー  1.3.6. エネルギー保存  1.3.7. パワーと効率  1.3.8. 再生可能エネルギーと非再生可能エネルギー源  1.4. 重力  1.4.1. ニュートンの万有引力の法則  1.4.2. 重力場と場の強さ  1.4.3. 異なる惑星での重力による加速度  1.4.4. ケプラーの惑星運動の法則  1.4.5. 軌道と衛星  1.4.6. 重量と見かけの重量  1.4.7. 重力ポテンシャルエネルギー
  2. 物質の特性  2.1. 物質の状態  2.1.1. 固体、液体、気体  2.1.2. 物質の分子構造  2.1.3. 分子間力  2.1.4. プラズマとボース＝アインシュタイン凝縮体  2.2. Pressure  2.2.1. 圧力の定義  2.2.2. 液体の圧力  2.2.3. 気圧  2.2.4. パスカルの原理  2.2.5. Archimedes' Principle and Buoyancy  2.2.6. 表面張力と毛細血管現象  2.3. 弾性  2.3.1. フックの法則  2.3.2. 応力とひずみ  2.3.3. 弾性限界と弾性係数  2.3.4. 弾性の応用
  3. 熱物理学  3.1. 熱と温度  3.1.1. 熱と温度の違い  3.1.2. 温度スケール  3.1.3. 熱膨張  3.1.4. 熱平衡  3.2. 熱伝達  3.2.1. 伝導率  3.2.2. 対流  3.2.3. 放射  3.2.4. Insulation and its applications  3.3. 物質の熱的性質  3.3.1. 比熱容量  3.3.2. 潜熱と相変化  3.3.3. 沸点と融点  3.3.4. 熱機関と冷凍  3.4. 熱力学の法則  3.4.1. 熱力学第零法則  3.4.2. 熱力学第一法則  3.4.3. 熱力学第2法則  3.4.4. カルノーサイクル
  4. 波と光学  4.1. 波の性質と特性  4.1.1. 自然界の波の種類と波の特性  4.1.2. 横波と縦波  4.1.3. 波のパラメータ  4.1.4. 波の反射と屈折  4.1.5. 重ね合わせと干渉  4.1.6. 定常波と共鳴  4.1.7. ドップラー効果  4.2. 音波  4.2.1. 音波の特徴  4.2.2. 異なる媒質における音速  4.2.3. 音波の応用  4.2.4. 超音波とその用途  4.3. 光の波と光学  4.3.1. 光の性質  4.3.2. 光の反射  4.3.3. 反射の法則  4.3.4. 鏡と画像形成  4.3.5. 光の屈折  4.3.6. スネルの法則  4.3.7. レンズと画像の形成  4.3.8. 全内部反射と臨界角  4.3.9. 光ファイバー  4.4. 光学機器  4.4.1. 顕微鏡  4.4.2. 望遠鏡  4.4.3. 人間の目と視力の欠陥  4.4.4. カメラとその動作原理
  5. 電気と磁気  5.1. 静電気学  5.1.1. 電荷とその特性  5.1.2. 導体と絶縁体  5.1.3. クーロンの法則  5.1.4. 電場と電場線  5.1.5. 電位と電位差  5.1.6. コンデンサと静電容量  5.2. 電流  5.2.1. 電流とその測定  5.2.2. オームの法則  5.2.3. 抵抗と抵抗率  5.2.4. 直列回路と並列回路  5.2.5. 電力とエネルギー  5.2.6. キルヒホッフの法則  5.3. 磁性と電磁気学  5.3.1. 磁場と磁力線  5.3.2. 電流の磁気効果  5.3.3. 電磁誘導  5.3.4. ファラデーの電磁誘導の法則  5.3.5. トランスと応用  5.3.6. 交流と直流の電流
  6. 現代物理学  6.1. 原子物理学  6.1.1. 原子の構造  6.1.2. ボーアの原子モデル  6.1.3. 電子エネルギーレベル  6.1.4. X線とその応用  6.2. 放射能  6.2.1. 放射線の種類  6.2.2. 半減期と放射性崩壊  6.2.3. 核反応とその応用  6.2.4. 核分裂と核融合  6.3. 量子物理学  6.3.1. 波動・粒子二重性  6.3.2. 光電効果  6.3.3. エネルギーの量子化  6.3.4. ハイゼンベルクの不確定性原理
  7. 電子と通信  7.1. 半導体  7.1.1. 導体、絶縁体、半導体  7.1.2. ダイオードとその応用  7.1.3. トランジスタと論理ゲート  7.1.4. LEDとフォトダイオード  7.2. 通信システム  7.2.1. コミュニケーションの基本  7.2.2. アナログ信号とデジタル信号  7.2.3. 無線通信と光ファイバー通信  7.2.4. 電波と変調

グレード10 → 電子と通信 → 通信システム ↓


電波と変調


はじめに

エレクトロニクスと通信の世界では、電波と変調は重要な概念です。これらはデバイスが長距離で通信するのを可能にする大きな役割を果たしています。この説明では、電波の魅力的な世界に飛び込み、変調が情報の送信をどのように助けるかを見ていきます。

電波の理解

電波は可視光、マイクロ波、X線などと同じように電磁スペクトルの一部です。電磁スペクトルの中で最も長い波長を持ち、約1ミリメートルから100キロメートルに及び、その周波数は約3 kHzから300 GHzに及びます。

これらの波は、波のいくつかの特性を変更することで距離を越えて情報を送信するために使用されます。

電波の波長

上の図では、波の'ピーク'と'谷'が波長を表しています。二つのピークまたは二つの谷の間の距離が波長です。

電波の特性

電波にはいくつかの特性があります:

  • 周波数 (f): 一秒間に波が振動する回数。ヘルツ (Hz) で測定されます。
  • 波長 (λ): 波の連続した頂上間の距離。周波数に反比例します。
  • 振幅: 波の高さで、その強さまたは強度を決定します。
  • 光速 (c): 電波は光速で移動し、その速度は約3 × 10 8 m/sです。

周波数、波長、光速の間の関係は次の式で示されます:

c = f × λ

変調

変調は、情報を送信するために搬送波に変更を加えるプロセスです。搬送波は静止波であり、送信される情報をエンコードするために変調されます。

主に、通信システムで使用される変調は二つのタイプがあります:

  • 振幅変調 (AM)
  • 周波数変調 (FM)

振幅変調 (AM)

振幅変調では、キャリア波の振幅がメッセージ信号に比例して変化します。これは、送信される情報に応じて波の高さが増減することを意味します。

振幅変調

これは伝統的なAMラジオ放送で一般的です。しかし、これは他の変調技術に比べてノイズの干渉に対してより敏感であるという欠点があります。

周波数変調 (FM)

周波数変調では、キャリア波の周波数がメッセージ信号とともに変化します。これは、送信される情報に応じて波の間隔が変わることを意味します。

周波数変調

FMはFMラジオ放送で広く使用されており、干渉に対して耐性があり、AMよりも良い音質を提供します。

電波と変調の応用

電波と変調技術は、さまざまな通信システムで使用されています。これには以下が含まれます:

  • ラジオ放送: AMおよびFMラジオは、空気を通じて音声情報を送信するために変調を使用します。
  • テレビ放送: テレビ信号は、音声とビデオコンテンツを送信するために電波を使用します。
  • モバイル通信: 携帯電話は、音声とデータの送信に複雑な変調技術を使用します。
  • 衛星通信: 衛星は、世界中で情報を送受信するために電波を使用します。

締めくくりの考え

ラジオ波と変調を理解することは、現代の通信システムを理解するために不可欠です。これらの概念は、日常生活に不可欠となったさまざまな技術の基盤を形成しています。これらの原理を学ぶことで、学生は毎日使用されている技術に対するより深い理解を得ることができます。

無線通信にますます依存する世界では、電波と変調の知識は非常に価値があります。これらの概念は、今日の技術を動かすだけでなく、将来の革新の道を開いています。


グレード10 → 7.2.4


U
username
0%
完了時間 グレード10

← 前 (7.2.3)
無線通信と光ファイバー通信

コメント 



電波と変調

https://www.physicsflow.com/g10/7.2.4?pfal=ja