Номер 5, страница 119, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

5. Какова схема простейшего радиоприемника? Как можно объяснить работу радио-приемника на основе этой схемы?

Какова схема простейшего радиоприемника?

Простейший радиоприемник, известный как детекторный приемник, имеет схему, включающую следующие основные компоненты:

1. Приемная антенна и заземление. Антенна предназначена для улавливания электромагнитных волн. Заземление необходимо для создания замкнутой цепи и разности потенциалов.

2. Колебательный контур. Он состоит из катушки индуктивности $L$ и конденсатора переменной емкости $C$, которые соединены параллельно. Этот контур подключается между антенной и заземлением и служит для выбора (настройки) частоты желаемой радиостанции.

3. Детектор. Это элемент с односторонней проводимостью, чаще всего полупроводниковый диод. Он подключается к колебательному контуру и выполняет функцию демодуляции, то есть выделения низкочастотного звукового сигнала из высокочастотного модулированного сигнала.

4. Фильтр низких частот. Состоит из сглаживающего конденсатора, подключенного параллельно нагрузке. Он отфильтровывает остатки высокочастотной несущей частоты после детектора.

5. Нагрузка. В качестве нагрузки используются высокоомные головные телефоны (наушники), которые преобразуют электрический сигнал звуковой частоты в слышимый звук.

Вся схема работает без внешнего источника питания, используя энергию принимаемой радиоволны.

Ответ: Схема простейшего радиоприемника состоит из антенны и заземления, подключенных к колебательному контуру (параллельные катушка индуктивности и переменный конденсатор), детектора (диода) и нагрузки (высокоомных наушников), зашунтированных сглаживающим конденсатором.

Как можно объяснить работу радиоприемника на основе этой схемы?

Работа простейшего радиоприемника происходит в несколько этапов:

1. Прием и настройка. Антенна принимает электромагнитные волны от разных радиостанций, которые возбуждают в ней переменные токи. Колебательный контур настраивается на частоту нужной станции путем изменения емкости конденсатора $C$. Когда собственная частота контура, равная $f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$, совпадает с частотой несущей волны радиостанции, возникает явление резонанса. При резонансе амплитуда колебаний тока в контуре для данной частоты резко увеличивается, что позволяет выделить сигнал одной станции из множества других.

2. Детектирование (демодуляция). Выделенный высокочастотный амплитудно-модулированный сигнал поступает на детектор (диод). Диод пропускает ток только в одном направлении (является выпрямителем). Он "срезает" половину периода колебаний, превращая переменный ток высокой частоты в пульсирующий ток одного направления. Огибающая этих пульсаций соответствует исходному низкочастотному (звуковому) сигналу, которым была модулирована несущая волна.

3. Фильтрация. После диода сигнал представляет собой смесь низкочастотного звукового сигнала и высокочастотных пульсаций (остатков несущей частоты). Сглаживающий конденсатор, подключенный параллельно наушникам, имеет низкое сопротивление для высоких частот и высокое для низких. Поэтому он пропускает через себя высокочастотные пульсации, не давая им попасть на наушники. Звуковой сигнал, в свою очередь, проходит через наушники.

4. Воспроизведение звука. Прошедший через фильтр низкочастотный ток, повторяющий форму звуковых колебаний, протекает через обмотки высокоомных наушников. Электромагнитное поле, создаваемое этим током, заставляет вибрировать мембрану наушников, которая и создает слышимые звуковые волны.

Ответ: Работа приемника заключается в резонансном выделении сигнала нужной станции колебательным контуром, последующем детектировании (выпрямлении) этого сигнала диодом для извлечения звуковой составляющей, фильтрации высокочастотных остатков сглаживающим конденсатором и преобразовании полученного низкочастотного электрического сигнала в звук с помощью наушников.