Номер 5, страница 69 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

5. Как можно представить блок-схему простого радиоприемника и объяснить принцип его работы?

Блок-схема и принцип работы простого радиоприемника

Простой радиоприемник, например, детекторный или прямого усиления, предназначен для приема амплитудно-модулированных (АМ) радиосигналов. Его работа основана на преобразовании электромагнитных волн в звуковые колебания. Блок-схема такого приемника включает в себя следующие основные узлы, расположенные последовательно:

Антенна → Колебательный контур → Детектор → Устройство воспроизведения звука

Рассмотрим назначение и принцип действия каждого блока.

1. Антенна

Антенна представляет собой проводник, который улавливает электромагнитные волны, излучаемые радиостанциями. Под действием этих волн в антенне наводятся (индуцируются) слабые переменные электрические токи высокой частоты. Эти токи являются совокупностью сигналов от всех радиостанций, вещающих в данном месте.

2. Колебательный контур (входной контур)

Колебательный контур служит для выделения сигнала только одной, нужной радиостанции из всего множества сигналов, принятых антенной. В простейшем случае это LC-контур, состоящий из катушки индуктивности L и конденсатора C. Контур обладает свойством резонанса: он имеет максимальный отклик (например, максимальное напряжение) на токи определенной частоты, называемой резонансной. Резонансная частота $f_0$ определяется по формуле Томсона: $f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$.

Изменяя емкость конденсатора (с помощью ручки настройки) или индуктивность катушки, можно изменять резонансную частоту контура. Когда резонансная частота контура совпадает с частотой несущей волны нужной радиостанции, в контуре возникают сильные колебания именно этой частоты, а сигналы других станций значительно ослабляются. Таким образом осуществляется настройка на станцию.

3. Детектор (демодулятор)

Сигнал, выделенный колебательным контуром, представляет собой высокочастотное колебание, амплитуда которого изменяется в соответствии с передаваемым звуковым сигналом (амплитудная модуляция). Задача детектора — извлечь из этого модулированного сигнала низкочастотный (звуковой) сигнал. Этот процесс называется детектированием или демодуляцией.

В простейшем приемнике в качестве детектора используется полупроводниковый диод. Диод пропускает ток только в одном направлении, "срезая" одну половину периода высокочастотных колебаний. В результате получается пульсирующий ток одного направления, огибающая которого повторяет форму исходного звукового сигнала. Для сглаживания высокочастотных пульсаций после диода часто ставят фильтрующий конденсатор, который оставляет только низкочастотную составляющую.

4. Устройство воспроизведения звука

После детектора получается слабый электрический сигнал звуковой частоты. Чтобы его услышать, его нужно преобразовать в звуковые волны.

- В самом простом детекторном приемнике, который не требует источника питания, этот сигнал подается напрямую на высокоомные головные телефоны (наушники). Энергии, полученной от радиоволны, оказывается достаточно для создания в них тихого звука.

- В приемниках прямого усиления сигнал с детектора сначала поступает на усилитель низкой частоты (УНЧ). УНЧ, используя энергию от внешнего источника питания (батарейки или сети), многократно усиливает мощность звукового сигнала. Усиленный сигнал затем подается на громкоговоритель (динамик), который преобразует электрические колебания в достаточно громкие звуковые волны.

Таким образом, общий принцип работы простого радиоприемника заключается в приеме всего спектра радиоволн, селекции (выбора) сигнала нужной станции, детектировании (извлечении) из него полезной звуковой информации и преобразовании этой информации в слышимый звук.

Ответ: Блок-схема простого радиоприемника включает в себя последовательно соединенные: 1) антенну для улавливания электромагнитных волн; 2) колебательный контур для настройки на частоту нужной радиостанции и выделения ее сигнала; 3) детектор для извлечения из высокочастотного сигнала низкочастотного (звукового) сигнала; 4) устройство воспроизведения звука (наушники или усилитель с динамиком) для преобразования электрического звукового сигнала в слышимый звук.