AP Inter 2nd Year Physics Important Questions Chapter 16 సంసర్గ వ్యవస్థలు

Students get through AP Inter 2nd Year Physics Important Questions 16th Lesson సంసర్గ వ్యవస్థలు which are most likely to be asked in the exam.

AP Inter 2nd Year Physics Important Questions 16th Lesson సంసర్గ వ్యవస్థలు

Very Short Answer Questions (అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు)

ప్రశ్న 1.
సంసర్గ వ్యవస్థ ప్రాథమిక ఖండరూపాలు ఏమిటి? [TS 15,22]
జవాబు:
సంసర్గ వ్యవస్థ ప్రాథమిక ఖండరూపాలు :

1. ప్రసారిణి (Transmitter)
2. మాధ్యమం/ఛానెల్
3. గ్రాహకం (Receiver)

ప్రశ్న 2.
వరల్డ్ వైడ్ వెబ్ (WWW) అంటే ఏమిటి?
జవాబు:
వరల్డ్ వైడ్ వెబ్ (WWW):
ప్రపంచ మంతటా అనేక ప్రాంతాల్లో కంప్యూటర్లలో నిలువ చేసిన సమాచారాన్ని, చిత్రాలను ఒకే చోటికి అందుబాటులోకి తెచ్చిన ప్రోగ్రామ్ను (WWW) వరల్డ్ వైడ్ వెబ్ అంటారు.
దీనిని టిమ్ బెర్నర్స్-లీ కనుగొన్నారు.
ప్రతి ఒక్కరికీ ప్రతి సమయంలో కంప్యూటర్ నెట్పై అందుబాటులో ఉన్న విజ్ఞాన ఘని ఇది.

ప్రశ్న 3.
వాక్ (మాటల) సంకేతాల పౌనఃపున్య వ్యాప్తిని పేర్కొనండి. [AP 20]
జవాబు:
వాక్ సంకేతాల పౌనఃపున్య అవధి 300 Hz నుండి 3100 Hz వరకు ఉంది.
దీని బాండ్ (పట్టీ) వెడల్పు 2800 Hz.

ప్రశ్న 4.
ఆకాశ తరంగ వ్యాపనం అంటే ఏమిటి?
జవాబు:
ఆకాశ తరంగ వ్యాపనం :
2 MHz నుండి 30 MHz వరకు పౌనఃపున్యాలు గల రేడియో తరంగాలు వాతావరణంలోని ఐనోవరణం నుండి పరావర్తనం చెందగలవు. వీటిని ఆకాశ తరంగాలు అంటారు. వీటి ద్వారా జరిపే ప్రసారాన్ని ఆకాశ తరంగ వ్యాపనం అంటారు.

రేడియో ప్రసారాల్లో దీన్ని వాడతారు.

ప్రశ్న 5.
ఐనోవరణం వివిధ భాగాలను పేర్కొనండి. [TS 16]
జవాబు:
ఐనోవరణం వివిధ భాగాలు :

1. ట్రోపోఆవరణం
2. D (స్ట్రాటో ఆవరణంలో భాగం)
3. E (స్ట్రాటోఆవరణంలో భాగం)
4. F₁ (మెసోఆవరణంలో భాగం)
5. F₂ (థర్మో ఆవరణం)

ప్రశ్న 6.
మాడ్యులేషన్ ను నిర్వచించండి. దాని ఆవశ్యకత ఎందుకు? [IPE ‘14,14][TS 15,18,19,22] [AP,TS 16,17,18]
జవాబు:
మాడ్యులేషన్ :
అధిక పౌనఃపున్యం గల క్యారియర్ తరంగానికి సమాచార సంకేతాన్ని కలిపే ప్రక్రియను మాడ్యులేషన్ అంటారు.

మాడ్యులేషన్ ఆవశ్యకత :
సంసర్గ వ్యవస్థలో మాడ్యులేషన్ తప్పనిసరి. ఎందుకంటే, సమాచార సంకేతానికి తక్కువ పౌనఃపున్యం ఉంటుంది.

ఆడియో సంకేతాన్ని విడిగా దూర ప్రాంతాలకు పంపాలంటే, కొన్ని కిలోమీటర్ల పరిమాణం గల ఆంటెన్నాను వాడాలి. ఇది అసాధ్యం. అనగా, తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యాలు గల తరంగాలను మాత్రమే మామూలు ఆంటెన్నాలతో దూర ప్రాంతాలకు పంపగలం. అందువల్ల తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం (అధిక పౌనఃపున్యం) గల క్యారియర్ తరంగాలను సమాచార తరంగాలతో మాడ్యులేట్ చేయడం తప్పనిసరి.

ప్రశ్న 7.
మాడ్యులేషన్ ప్రాథమిక పద్దతులను పేర్కొనండి.
జవాబు:
మాడ్యులేషన్ ప్రాథమిక పద్ధతులు : [TS 15,17,18]
మాడ్యులేషన్ మూడు రకాలు: [AP 16,17,19,22]

1. డోలన పరిమితి మాడ్యులేషన్ (AM)
2. పౌనఃపున్య మాడ్యులేషన్ (FM)
3. దశా మాడ్యులేషన్ (PM)

ప్రశ్న 8.
మొబైల్ ఫోన్లలో ఏ విధమైన సంసర్గాన్ని వాడతారు ? [TS 20] [AP 15,18]
జవాబు:
మొబైల్ ఫోన్లలో సంసర్గం :
మొబైల్ ఫోన్లలో అంతరిక్ష తరంగాల దృష్టిరేఖా సంసర్గాన్ని వాడతారు. మొబైల్ ఫోన్ల నెట్వర్క్ ఆంటెన్నాలలో 0.3 GHz నుండి 3 GHz వరకు గల పౌనఃపున్య తరంగాలను వాడతారు.

Short Answer Questions (స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు)

ప్రశ్న 1.
ఆధారణీకరించిన సంసర్గ వ్యవస్థ ఖండరూప పటాన్ని గీచి, క్లుప్తంగా వివరించండి.
జవాబు:
ఆధారణీకరించిన సంసర్గ వ్యవస్థ ఖండరూప పటం :

ప్రసారిణి :
సమాచార జనకం నుండి వచ్చే సమాచార సంకేతాన్ని ఛానెల్ ద్వారా పంపడానికి వీలుగా ఉండే సంకేతంగా మార్చే సాధనమే ప్రసారిణి.

చానెల్ :
ప్రసారిత సంకేతం ఛానెల్ ద్వారా వ్యాపనం చెందుతుంది. కాని ఛానెల్ లోపాల వల్ల ప్రసారిత సంకేతానికి ఘోష (noise) తోడవుతుంది.

గ్రాహకం :
ప్రసారిత సంకేతాన్ని గ్రహించిన గ్రాహకం దానిని మూల సంకేతంగా పునర్నిర్మాణం చేసి వినియోగదారునికి అర్ధమయ్యే రూపంలోకి మార్చుతుంది.

ప్రశ్న 2.
భూతరంగం అంటే ఏమిటి? సంసర్గానికి దానిని ఎప్పుడు వాడతారు?
జవాబు:
భూతరంగాలు :
భూమి ఉపరితలంపై ప్రయాణించే తరంగాలను భూతరంగాలు అంటారు.

భూతరంగ వ్యాపనం :
భూతరంగాలనుపయోగించి చేసే ప్రసారాన్ని భూతరంగ వ్యాపనం అంటారు. తరంగాల పౌనఃపున్యం 2 MHz కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, పెద్ద సైజు ఆంటెన్నాలతో భూతరంగ వ్యాపనంను వాడతారు. సాధారణంగా మిలిటరీలో దీన్ని వాడతారు.

ప్రశ్న 3.
ఆకాశ తరంగాలు అంటే ఏమిటి? ఆకాశ తరంగ వ్యాపనాన్ని క్లుప్తంగా వివరించండి. [AP 15,16]
జవాబు:
ఆకాశ తరంగాలు :
2 MHz నుండి 30 MHz వరకు పౌనఃపున్యాలు గల తరంగాలు వాతావరణంలోని ఐనోవరణం నుండి పరావర్తనం చెందగలవు. వీటిని ఆకాశ తరంగాలు అంటారు.

ఆకాశ తరంగ వ్యాపనం :
ఆకాశ తరంగాలను ఉపయోగించి జరిపే ప్రసారాన్ని ఆకాశ తరంగ వ్యాపనం అంటారు. రేడియోలు ఈ వ్యాపనంపై ఆధారపడి పని చేస్తాయి.

భూమి ఉపరితలం నుండి 65 km నుండి 400km ఎత్తు వరకు ఐనోఆవరణం ఉంది. ఆకాశ తరంగాలు ఈ ఐనోఆవరణం నుండి పరావర్తనం చెందడం వల్ల దూర ప్రాంతాలకు సంసర్గం సాధ్యమవుతుంది.

ప్రశ్న 4.
అంతరిక్ష తరంగ సంసర్గం అంటే ఏమిటి? వివరించండి.
జవాబు:
అంతరిక్ష తరంగ సంసర్గం :
30 MHz కంటే ఎక్కువ పౌనఃపున్యం గల తరంగాలను అంతరిక్ష తరంగాలు అంటారు. ఇవి దృష్టిరేఖా మార్గం (LOS) లో ప్రయాణిస్తాయి. TV, రాడార్ మైక్రోతరంగ ప్రసారాలలో దీన్ని వాడతారు.

ప్రసారిణి, గ్రాహక ఆంటెన్నాలు దృష్టిరేఖా మార్గం (LOS) లో ఉండేటట్లు అమర్చి, అంతరిక్ష తరంగ సంసర్గాన్ని జరుపుతారు.

h_T ఎత్తులోని ఆంటెన్నా నుండి వచ్చే తరంగాలను h_R ఎత్తులోని గ్రాహక ఆంటెన్నా గ్రహించగలిగే గరిష్ఠ
దూరం dM = \(\sqrt{2 \mathrm{Rh}_{\mathrm{T}}}+\sqrt{2 \mathrm{Rh}_{\mathrm{R}}}\)
దీనిలో R = భూమి వ్యాసార్ధం.

ప్రశ్న 5.
మాడ్యులేషన్ అంటే మీరు ఏమి అర్ధం చేసుకొన్నారు? మాడ్యులేషన్ అవసరాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
మాడ్యులేషన్ :
అధిక పౌనఃపున్యం గల క్యారియర్ తరంగానికి సమాచార సంకేతాన్ని కలిపే ప్రక్రియను మాడ్యులేషన్ అంటారు.

మాడ్యులేషన్ ఆవశ్యకత :
సంసర్గ వ్యవస్థలో మాడ్యులేషన్ తప్పనిసరి. ఎందుకంటే, సమాచార సంకేతానికి తక్కువ పౌనఃపున్యం ఉంటుంది.

ఆడియో సంకేతాన్ని విడిగా దూర ప్రాంతాలకు పంపాలంటే, కొన్ని కిలోమీటర్ల పరిమాణం గల ఆంటెన్నాను వాడాలి. ఇది అసాధ్యం.

అనగా, తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యాలు గల తరంగాలను మాత్రమే మామూలు ఆంటెన్నాలతో దూర ప్రాంతాలకు పంపగలం. అందువల్ల తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం (అధిక పౌనఃపున్యం) గల క్యారియర్ తరంగాలను సమాచార తరంగాలతో మాడ్యులేట్ చేయడం తప్పనిసరి.

మాడ్యులేషన్ మూడు రకాలు :

1. డోలన పరిమితి మాడ్యులేషన్ (AM)
2. పౌనఃపున్య మాడ్యులేషన్ (FM)
3. దశా మాడ్యులేషన్ (PM)

ప్రశ్న 6.
ఆంటెన్నా లేదా ఏరియల్ పరిమాణం ఎంత ఉండాలి? వికిరణం చెందిన సామర్థ్యం, తరంగదైర్ఘ్యం, ఆంటెన్నా పొడవులతో ఎలాంటి సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది?
జవాబు:
ఆంటెన్నా పరిమాణం :
λ తరంగదైర్ఘ్యం గల తరంగాలను ప్రసారం చేయడానికి λ/4 పొడవు గల ఆంటెన్నాను వాడాలి.

ఒక ఆంటెన్నా వికిరణం చెందించే తరంగాల సామర్థ్యం (1/λ)² కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. దీనిలో l = ఆంటెన్నా పొడవు మరియు λ = ప్రసారిత తరంగాల తరంగదైర్ఘ్యం.

అనగా, అధిక సామర్థ్య సంసర్గం అధిక పౌనఃపున్యం గల తరంగాలతో మాత్రమే సాధ్యం అవుతుంది.

ప్రశ్న 7.
డోలన పరిమితి మాడ్యులేషన్ను వివరించండి.
జవాబు:
డోలన పరిమితి మాడ్యులేషన్ :
క్యారియర్ తరంగ డోలన పరిమితి సమాచార సంకేతానికి అనుగుణంగా మారేటట్లు చేస్తే, దానిని డోలన పరిమితి మాడ్యులేటెడ్ తరంగం అంటారు. ఈ పద్ధతిని డోలన పరిమితి మాడ్యులేషన్ (AM) అంటారు.

క్యారియర్ తరంగం c = A_csinω_ct,
సమాచార సంకేత తరంగం m = A_msinω_mtఅయితే,
డోలన పరిమితి మాడ్యులేటెడ్ క్యారియర్ తరంగం
c_m = (A_c + A_m sin ω_mt) sin ω_ct
దీనిలో, c = క్యారియర్ తత్కాల వోల్టేజి,
A_c = క్యారియర్ తరంగ డోలన పరిమితి,
ω_c = క్యారియర్ తరంగ కోణీయ పౌనఃపున్యం,
A_m = సమాచార సంకేత డోలన పరిమితి,
ω_m = సమాచార సంకేత కోణీయ పౌనఃపున్యం.

దీనిలో(ω_c – ω_m) = కనిష్ఠ పౌనఃపున్యం,
(ω_c + ω_m) = గరిష్ఠ పౌనఃపున్యం.
ఈ పౌనఃపున్యాలు ఒకదానితో మరొకటి అతిక్రమణ లేనంత వరకు వివిధ స్టేషన్లు వ్యతికరణం లేకుండా పనిచేస్తాయి.

ప్రశ్న 8.
డోలన పరిమితి మాడ్యులేటెడ్ తరంగాన్ని ఏవిధంగా ఉత్పత్తి చేస్తారు?
జవాబు:
డోలన పరిమితి మాడ్యులేటెడ్ తరంగం ఉత్పత్తి :
AM తరంగం ఉత్పత్తిని చూపే బ్లాక్ డయగ్రామ్

దీనిలో సమాచార సంకేతం m = A_msinω_mt ను క్యారియర్ తరంగం c = A_csinω_ctనకు కలిపితే, ఏర్పడే సంకేతం x = A_msinω_mt + A_csinω_ct. దీనిని వర్గ నియమ సాధనం ద్వారా పంపితే వచ్చే నిర్గమం y = Bx + Cx². దీనిలో B, C లు స్థిరాంకాలు.
ఇది AM తరంగాన్ని ఇస్తుంది.
దీనిని వర్ధకం ద్వారా ఆంటెన్నాకు కలుపుతారు.

ప్రశ్న 9.
డోలన పరిమితి మాడ్యులేటెడ్ తరంగాన్ని ఏవిధంగా శోధిస్తారు?
జవాబు:
AM తరంగ శోధకం :
గ్రాహకం వద్ద జరిగే ప్రక్రియలు పటంలో చూపబడినవి.

శోధకం :
ప్రసారిత తరంగంను గ్రహించి దానిలోని అసలైన సమాచార సంకేతాన్ని మాత్రమే తీసుకొనే సాధనాన్ని శోధకం అంటారు. శోధకంలో జరిగే ప్రక్రియలు కింది పటంలో చూపబడినవి.