Самостоятельная работа Магнитная запись информации. Влияние естественных и искусственных магнитных полей на живые организмы

ВВЕДЕНИЕ

Самостоятельная работа студентов является основным средством овладения учебным материалом во время, свободное от обязательных учебных занятий.

Основным заданием самостоятельной работы студентов является усвоение в полном объеме основной образовательной программы.

Задания самостоятельной работы направлены на: усвоение новых знаний (теоретическое); формирования навыков и умений (эмпирическое); применение знаний, умений и навыков (практическое); обобщение и систематизацию (обобщающее); подготовку к усвоению новых знаний (подготовительное, пропедевтика); проектное задание для самостоятельного выполнения.

Самостоятельная работа студентов предусматривает:

• подготовку к аудиторным занятиям (лекциям, практическим, лабораторным и тому подобное);

• выполнение соответствующих заданий из учебной дисциплины в течение семестра;

• самостоятельную работу над отдельными темами учебных дисциплин в соответствии с учебно-тематическими планами;

• подготовку ко всем видам контрольных испытаний, в том числе к модульным, комплексным контрольным работам;

• подготовку к государственной итоговой аттестации, государственным экзаменам;

• участие в научно методической работе цикловых комиссий и отделений техникума;

• участие в студенческих научно-практических конференциях, семинарах и тому подобное.

Виды заданий самостоятельной работы:

• переработка информации, полученной непосредственно на обязательных учебных занятиях;

• работа с соответствующими учебниками и личным конспектом лекций;

• самостоятельное изучение отдельных тем или вопросов с разработкой конспекта;

• работа с соответствующей литературой;

• написание рефератов, сообщений и тому подобное;

• творческие задания (доклады, проекты, обзоры и тому подобное);

• выполнение подготовительной работы к лабораторным и практическим занятиям;

• выполнение индивидуальных графиков, расчетных заданий;

• подготовка письменных ответов на проблемные вопросы;

• изготовление наглядных пособий.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

«Магнитная запись информации. Влияние естественных и искусственных магнитных полей на живые организмы»

Задание:

• ознакомьтесь с информацией:

Магнитная запись информации - способ записи электрических сигналов на слое окиси железа или другом магнитном материале, нанесенном на немагнитную основу: тонкую пластиковую ленту, алюминий, стекло и др.

Электрический сигнал с микрофона подается на электромагнитную головку, которая намагничивает ленту в соответствии с частотой и амплитудой исходного сигнала. Импульсы могут быть звуковыми (звукозапись), визуальными (видеозапись) или нести информацию (для компьютера).

При проигрывании лента пропускается через ту же, или другую головку, магнитные сигналы превращаются в электрические, которые потом усиливаются при воссоздании.

История

Годом рождения магнитной записи считается 1898 год, когда датский физик Поульсен Вольдемар впервые осуществил магнитную запись звука на стальную проволоку.

Свое изобретение В.Поульсен назвал телеграфоном, из-за того, что устройство было предназначено для работы вместе с телефоном для выполнения функций, похожих к функциям современного автоответчика.

В 1928 году в США был запатентован носитель магнитной записи в виде гибкой ленты на бумажной основе с нанесенным на нее рабочим слоем - магнитным порошком.

Только в 1935 году немецкая фирма AEG разработала устройство для записи и воссоздания аудиосигнала, который получил название магнитофон. Рабочий слой магнитофонной ленты состоял из искуственно созданного порошка - микрочастиц окиси железа-Fe₂O₃. Основа ленты была уже не бумажная, а из диацетилцелюлози. Но началась ІІ мировая война, и только в 1948 году фирма Ampex начала промышленный выпуск бытовых аудиомагнитофонов.

Но, кроме звука, нужно было записывать и воспроизводить видеоинформацию: послевоенный период - это время широкого внедрения телевизоров. В 1951 году компания ЗМ продемонстрировала возможность магнитной видеозаписи, а в 1956 году фирма Ampex изготовила первый видеомагнитофон.

В том же 1956 году фирма IBM использовала магнитную запись для вычислительной техники - создала устройство на жестком магнитном диске (ЖМД) емкостью 5 Мегабайт. Вес этого устройства - 1 тонна, стоимость -
50 тыс. долларов. Кстати: если стоимость 1 Мбайта на первом ЖМД составляла 10 тыс. долларов, то современные ЖМД характеризует стоимость 1 Мбайта в 0,04 доллара.

Заметными этапами в развитии аппаратуры магнитной записи были выпуски в 1963 году фирмой Phylips аудиомагнитофона на компакт-касете, а в 1973 году - гибкого магнитного диска (флоппи-диска) для компьютера.

Магнитная запись основана на свойстве ферромагнитных материалов намагничиваться при действии на них магнитного поля и хранить остаточную намагниченность после прекращения его действия.

Запись сигналов на магнитную ленту. При подключении головки записи к усилителю через ее обмотку проходит переменный ток, вызывая появление в сердечнике переменного магнитного потока. В области рабочего зазора головки происходит выпучивание магнитных силовых линий. Магнитное поле, сосредоточенное над рабочим зазором головки, действует на магнитную ленту, образовывая в ее рабочем слое остаточную намагниченность.

Рабочий слой ленты намагничивается то в одном, то другому направлении, образовывая продольную сигналограмму. Рабочий слой ленты с такой сигналограммой представляет собой словно совокупность элементарных постоянных магнитов, ширина которых равна ширине сигналограммы,
а длина - половине длины волны записи

Стирание сигналограммы. Процес стирання необходим для подготовки магнитной ленты к записи. Существуют способы стирания магнитной записи размагничиванием или намагничиванием до насыщения. В звуковому и телевизионном вещании используют первый способ.

Схема работы магнитофона:

1 - стирающая магнитная головка; 2 - записывающая магнитная головка;

3 - воспроизводящая магнитная головка; 4 - тонвал (ведущий вал);

5 - направляющий ролик; 6 - магнитная лента; 7 - магнитопровод;

8 - обмотка; 9 - рабочий зазор; 10 - лента; 11 - магнитный слой;

12 - основа ленты

Проходя мимо рабочего зазора стирающей головки, участок магнитной ленты попадает под действие интенсивного переменного симметричного магнитного поля, которое изменяется с высокой частотой. При отдалении участка ленты от зазора ГС магнитное поле плавно спадает к нулю. В результате действия такого поля в рабочем слое магнитной ленты разрушается упорядоченная структура ориентации доменов, которая была вызвана действием поля записи. Домены ориентируются хаотически, остаточная намагниченность становится равной нулю и к головке записи магнитная лента приходит размагниченной.

Преимущество Магнитной записи заключается в простоте аппаратуры, моментальной готовности записи, износостойкости сигналограммы и возможности многоразового использования носителя. К недостаткам Магнитной записи относятся ее невидимость, которая в некоторых случаях (например, в звуковом кино) затрудняет монтаж сигналограммы, искажение информации из-за относительно больших шумов, которые возникают от магнитной и механической неоднородности носителя, и копирэффекта. Копии магнитных сигналограм изготавливаются или перезаписью (иногда на повышенной скорости), или контактным копированием в тепловом и магнитном поле. Основным направлением развития Магнитной записи есть совершенствование носителя с целью повышения плотности записи и увеличения ее достоверности.

• ознакомившись с информацией заполните таблицу: (max - 2 балла)

  Этап развития магнитной записи информации

  Технические достижения

  
  

  
  

• заполните таблицу: (max - 3 балла)

• Для получения дополнительной оценки, по желанию, можно подготовить реферат или учебную презентацию по одной из тем:

• Основные этапы становления учения об электричестве и магнетизме.

• Практическое применение магнитных полей.

• Влияние магнитного поля на живые организмы. Допустимые нормы безопасной жизнедеятельности человека при работе с электромагнитными устройствами.

• Экологические проблемы, связанные с производством, передачей и потреблением электрической энергии.