Λύσεις — Κεφάλαιο 2 · Ανάγκη τηλεπικοινωνίας & μετάδοση σημάτων (Ερωτήσεις, σελ. 56) – ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΚΑΙ ΔΙΚΤΥΑ

Λύσεις — Κεφάλαιο 2 · Ανάγκη τηλεπικοινωνίας & μετάδοση σημάτων (Ερωτήσεις, σελ. 56)

Απαντήσεις στις ερωτήσεις του βιβλίου για την ιστορική εξέλιξη των τηλεπικοινωνιών.

Αρχαία συστήματα μετάδοσης

Ερώτηση: Ποια ήταν τα κυριότερα συστήματα μετάδοσης των Αρχαίων Ελλήνων;

Απάντηση:

• Οπτικά (φρυκτωρίες): διαδοχικές φωτιές σε βουνοκορφές.
• Ακουστικά: ηχητικό κέρας.
• Υδραυλικός τηλέγραφος (Αινείας): συγχρονισμένα δοχεία νερού (προκαθορισμένα μηνύματα).
• Πυρσεία/Οπτικός Τηλέγραφος (Πολύβιος): κωδικοποίηση γραμμάτων με πυρσούς.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Φρυκτωρίες (φωτιές), ηχητικό κέρας, υδραυλικός τηλέγραφος & πυρσεία (Πολύβιος).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: αναφορά ≥2 συστημάτων.

Οπτικός vs υδραυλικός τηλέγραφος

Ερώτηση: Ποια τα πλεονεκτήματα του οπτικού τηλέγραφου σε σχέση με τον υδραυλικό;

Απάντηση:

• Ο υδραυλικός μετέδιδε μόνο προκαθορισμένα μηνύματα.
• Ο οπτικός (Σαπ/πυρσεία) κωδικοποιούσε γράμματα → μπορούσε να μεταδώσει οποιοδήποτε μήνυμα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο οπτικός μετέδιδε οποιοδήποτε μήνυμα (κωδικοποίηση γραμμάτων), όχι μόνο προκαθορισμένα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: ελευθερία μηνύματος (οποιοδήποτε vs προκαθορισμένο).

Πομπός & δέκτης

Ερώτηση: Τι είναι ο πομπός και ο δέκτης;

Απάντηση:

• Πομπός: η διάταξη που στέλνει/εκπέμπει το σήμα.
• Δέκτης: η διάταξη που λαμβάνει το σήμα στην άλλη άκρη του μέσου μετάδοσης.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πομπός = στέλνει το σήμα· δέκτης = το λαμβάνει.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: εκπομπή vs λήψη.

Πολυπλεξία

Ερώτηση: Τι είναι η πολυπλεξία και ποια τα πλεονεκτήματά της;

Απάντηση:

• Πολυπλεξία: μετάδοση πολλών μηνυμάτων στην ίδια γραμμή ταυτόχρονα.
• Πλεονεκτήματα: καλύτερη αξιοποίηση της γραμμής & μεγαλύτερος συνολικός ρυθμός (οικονομία).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πολλά μηνύματα στην ίδια γραμμή ταυτόχρονα → καλύτερη αξιοποίηση & οικονομία.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: πολλά σήματα/μία γραμμή + όφελος.

Μποντό & τηλέτυπο

Ερώτηση: Ποια τα βασικά σημεία του κώδικα Μποντό; Τι είναι το τηλέτυπο;

Απάντηση:

• Κώδικας Μποντό (Baudot): δυαδική κωδικοποίηση σταθερού μήκους (5 bits/χαρακτήρα).
• Τηλέτυπο (τηλετυπία): συσκευή που στέλνει/λαμβάνει κείμενο αυτόματα με τέτοιον κώδικα (βάση του TELEX).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μποντό = δυαδικός κώδικας σταθερού μήκους (5-bit)· τηλέτυπο = αυτόματη τηλεγραφική συσκευή κειμένου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: δυαδικός/σταθερού μήκους κώδικας + τηλέτυπο.

Τηλέφωνο Μπελ & βελτιώσεις

Ερώτηση: Ποια η αρχή λειτουργίας του τηλεφώνου Μπελ & ποιες βελτιώσεις έγιναν;

Απάντηση:

• Μπελ: μετατροπή του ήχου σε αναλογικό ηλεκτρικό σήμα (πομπός) και πίσω σε ήχο (δέκτης).
• Έντισον/Χιουζ: βελτίωσαν το μικρόφωνο (άνθρακα) → καλύτερη ένταση/ποιότητα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μπελ: ήχος↔αναλογικό ηλεκτρικό σήμα· Έντισον/Χιουζ βελτίωσαν το μικρόφωνο (ποιότητα/ένταση).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: αναλογική μετατροπή ήχου + βελτίωση μικροφώνου.

Χερτς & Μαρκόνι

Ερώτηση: Πώς λειτουργούσε ο πομπός/δέκτης του Χερτς & τι βελτίωσε ο Μαρκόνι;

Απάντηση:

• Χερτς: απέδειξε πειραματικά τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα (πομπός σπινθήρα – δέκτης).
• Μαρκόνι: βελτίωσε πομπό/δέκτη & πρόσθεσε κεραίες → ασύρματη τηλεγραφία σε μεγάλες αποστάσεις.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Χερτς: πειραματική απόδειξη ΗΜ κυμάτων· Μαρκόνι: κεραίες & βελτιώσεις → ασύρματη τηλεγραφία μεγάλων αποστάσεων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: ΗΜ κύματα (Χερτς) + κεραίες/απόσταση (Μαρκόνι).

Δίοδος & τρίοδος λυχνία

Ερώτηση: Πώς γίνεται η φώραση στη δίοδο λυχνία & τι λειτουργίες κάνει η τρίοδος;

Απάντηση:

• Δίοδος λυχνία: αφήνει το ρεύμα να περνά προς μία κατεύθυνση → φώραση (ανίχνευση/ανόρθωση σήματος).
• Τρίοδος λυχνία: με το πλέγμα ελέγχει το ρεύμα → ενίσχυση (και διακοπτική λειτουργία).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Δίοδος: φώραση (μονόδρομη αγωγή). Τρίοδος: ενίσχυση (& διακόπτης).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: φώραση (δίοδος) vs ενίσχυση (τρίοδος).

Μικροηλεκτρονική: ημιαγωγοί & IC

Ερώτηση: Ποια τα πλεονεκτήματα των ημιαγωγών & τι είναι το ολοκληρωμένο κύκλωμα (chip);

Απάντηση:

• Ημιαγωγοί (π.χ. πυρίτιο· τύποι P/N με νόθευση): μικροί, φθηνοί, αξιόπιστοι, χαμηλή κατανάλωση — αντικατέστησαν τη λυχνία (τρανζίστορ).
• Ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC/chip, Κίλμπυ 1958): ενσωματώνει ενεργά (τρανζίστορ) & παθητικά στοιχεία σε μία ψηφίδα → χαμηλό κόστος, μεγάλη ανάπτυξη ψηφιακών.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ημιαγωγοί: μικροί/φθηνοί/αξιόπιστοι/χαμηλής κατανάλωσης. IC (chip): πολλά στοιχεία σε μία ψηφίδα (Κίλμπυ 1958).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: πλεονεκτήματα ημιαγωγών + ορισμός IC.

Ψηφιακό vs αναλογικό

Ερώτηση: Ποια τα πλεονεκτήματα της ψηφιακής σε σχέση με την αναλογική μετάδοση;

Απάντηση:

• Αναισθησία στον θόρυβο: διακριτές στάθμες (0/1) → το σήμα αναγεννάται καθαρό, χωρίς σώρευση θορύβου.
• Μεγαλύτερη αξιοπιστία, εύκολη επεξεργασία/αποθήκευση, δυνατότητα διόρθωσης λαθών.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Αναισθησία στον θόρυβο (αναγέννηση), αξιοπιστία & εύκολη επεξεργασία.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: κυρίως η αναισθησία στον θόρυβο.

Οπτικές ίνες

Ερώτηση: Γιατί το φως επιτρέπει υψηλούς ρυθμούς & από τι εξαρτάται η εξασθένηση των ινών;

Απάντηση:

• Το φως έχει πολύ υψηλή συχνότητα → μεγάλη χωρητικότητα → υψηλοί ρυθμοί μετάδοσης.
• Η εξασθένηση των οπτικών ινών εξαρτάται από το μήκος κύματος του φωτός & το υλικό — είναι ελάχιστη σε ορισμένα «παράθυρα» μηκών κύματος.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Φως = υψηλή συχνότητα → υψηλοί ρυθμοί· η εξασθένηση εξαρτάται από το μήκος κύματος (ελάχιστη σε συγκεκριμένα παράθυρα).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: υψηλή συχνότητα φωτός + εξάρτηση εξασθένησης από μήκος κύματος.