电报原理，摩尔斯电报原理

奥斯特电磁试验是1820年完成的，1833年法拉第发现了电磁感应定律。富有进取精神的美国工程师1844就完成了第一个电的重要应用—摩尔斯电报系统，美国国会居然批准3万美元直接支助了这个项目，美国成为唯一超级大国不是偶然的。从摩尔斯发明电报机不到10年功夫，电报信号就横跨美国，从东海岸传递到西海岸。到了1860年，电报已经流行于英国与欧洲主要发达国家了。1895年，甲午海战，刘公岛失守的消息是靠电报传入故宫的。
线圈与继电器
⑴线圈的磁场
我们看看线圈中一圈的情况，可以将线圈的一圈近似抽象成一个电流环。从而P点的磁场方向就是OX方向.一个电流环的磁场就类似于:

再将线圈合在一起看看，由于电流方向的一致性，叠加后的磁场大致如下

其内部分与中部沿轴的磁场强度近似于B=nb,其中n是线圈的圈数，b是一圈线圈的电磁场强度。B∝I，某个固定位置可产生的磁力F∝n。
⑵继电器
将细的导线缠绕在一个圆柱支架上，将一有弹性的金属片一端固定，另外一端平时的时候固定于一个位置，在导线上通电时由于电磁力的作用将其下拉与另外一个金属体重合，就可以实现用电流来控制线路的开断了。这样一个由电磁线圈组成的部件就成了莫尔斯电报的核心部件，也叫继电器。

抽象成符号：

我们知道同样的电流线圈圈数越多产生的吸合力就越大，为了进一步加强磁力可以将线圈缠绕在软铁上。
莫尔斯电报机
①莫尔斯电报编码规则
1. 一条划线长度为3个点
2. 同一字母中点与点，或者划线之间的间隔都为1个点的间隙。
3. 不同字母之间的间隙为3个点
4. 不同词组之间的间隙为7个点

摩尔斯英文字母编码
汉字可以用4位长的数字编码。

用于汉字符号的编码

汉字文字编码
最容易发报的紧急呼救码SOS:· · · — — — · · ·
②莫尔斯电报的基本电路
下面两张电路图是最基本的莫尔斯电报的原理说明图

③发报机
弹簧D保持A点常接触状态，B点处于常开状态，按键时打开，B点闭合。记录线圈与电池分别与A，B的固定触头连接，实现电报的传递。

④电报接收装置
纸带记录仪

F，E是线圈，当有电流经过a,b两点时，会产生电磁力，吸引D。D与A连接在一起是固定于支架上的天枰型机构。平时被弹簧r拉着，当D向下吸引时，装有墨水的O与滚轮上的纸带接触。纸带p-h缠绕在滚轮B上，按吊钟方式工作的驱动装置以缓慢平稳的速度驱动G，H滚轮转动，从而拉动纸带移动，以在纸带上打上莫尔斯码。
⑤发声器

当有电来的时候，线圈的电磁力会向下拉动平衡杆，电流被停掉时，平衡杆会回弹敲击铁形成声音，点的声音和划线的声音不同，经过训练的电报记录员听声音就可以在纸上记录下电文了。
⑥莫尔斯电报机与电路
下图是世界上第一条实用的电报电路略图。图中K，K’代表着两端的发报机按键。m,m’代表着两端电报记录仪的线圈。中间的小黑点代表5个串联的Grove型电池。Vail是莫尔斯的合作伙伴，他们几个人共享莫尔斯电报专利，一起推进电报的技术革新与商业运作。C是指一个约1.5m长，0.6-0.4m宽的一个铜板。一端放在巴尔地摩普瑞特街附近港口的海里，另外端埋在美国国会大厅地下室里，这组成了接地。两处相距约44英里，约合84公里。

就是这么个简单的电路就可以实现双向同时发报了。咱们家中卧室的灯与客厅的灯可以独立开关，电路原理图与上图几乎是一样的，所做的只不过将电阻改成灯泡，发报机按键变成普通开关，电池换成220V市电，再去掉线圈就可以了。当两个开关同时闭合时，就是一个简单的并联电路了。
⑦高架电缆，绝缘器
100多公里的线路通常要有2000根左右的电线杆将线路支撑起来，在每个支撑点上需要将线缆与电线杆固定住。早期的电缆是裸线，固定在木头电线杆上，在下雨天或者潮湿的天气下，在支撑杆上的两个固定点之间会发生漏电，这样再强大的电池都保证不了线圈吸合所需要的电流。一种叫绝缘器的装置就发明了出来。早期用玻璃，后来改成了陶瓷，今天我们如果注意看电线杆，也会看到绝缘器的.