Номер 4, страница 126, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

4. Какую роль играет искровой промежуток в излучающем и принимающем вибраторах?

Искровой промежуток играет принципиально важные, но различные роли в излучающем и принимающем вибраторах, которые использовались в опытах Генриха Герца по изучению электромагнитных волн.

В излучающем вибраторе (передатчике) искровой промежуток является центральным элементом для генерации волн. К двум частям вибратора, разделенным небольшим воздушным зазором, подводят высокое напряжение от катушки Румкорфа. Когда разность потенциалов достигает значения, достаточного для электрического пробоя воздуха (несколько десятков тысяч вольт), в промежутке проскакивает искра. Эта искра представляет собой кратковременный электрический разряд, который замыкает цепь. В результате в вибраторе, который по сути является открытым колебательным контуром (обладающим индуктивностью $\text{L}$ и ёмкостью $\text{C}$), возникают быстрые затухающие электромагнитные колебания. Ускоренное движение зарядов во время этих колебаний и порождает электромагнитную волну, излучаемую в окружающее пространство. Таким образом, роль искрового промежутка здесь — быть своего рода автоматическим прерывателем-переключателем, который, срабатывая, возбуждает в системе высокочастотные колебания.

В принимающем вибраторе (приёмнике или резонаторе) искровой промежуток выполняет роль индикатора (детектора) принятой волны. Принимающий вибратор имеет схожую конструкцию, но его искровой промежуток обычно делают очень маленьким (доли миллиметра) и регулируемым. Когда электромагнитная волна от передатчика достигает приёмника, её переменное электрическое поле индуцирует в нём ЭДС и вызывает вынужденные колебания тока. Если размеры приёмника подобраны так, что его собственная частота колебаний совпадает с частотой приходящей волны (явление резонанса), то амплитуда колебаний напряжения на концах его искрового промежутка резко возрастает. Даже при слабой волне это напряжение может стать достаточным для пробоя очень узкого воздушного зазора. В результате в промежутке проскакивает слабая, едва заметная искра. Наблюдение этой искры и служило доказательством того, что электромагнитная волна была принята.

Ответ: В излучающем вибраторе искровой промежуток служит для возбуждения высокочастотных колебаний тока, которые являются источником электромагнитной волны. В принимающем вибраторе искровой промежуток является индикатором, появление искры в котором свидетельствует о приёме электромагнитной волны.