Номер 8, страница 143, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

8. Объясните назначения конденсатора $\text{C}$ и резистора $\text{R}$ на рисунке 25.4.

Рис. 25.4

На изображении представлена схема простейшего детекторного радиоприемника. Рассмотрим назначение его элементов.

Назначение конденсатора C: После прохождения через диод (3), который выполняет функцию детектора (выпрямителя), модулированный высокочастотный сигнал превращается в пульсирующий ток одного направления. Этот ток состоит из двух составляющих: высокочастотной (несущая частота) и низкочастотной (полезный звуковой сигнал). Конденсатор C (4) включен параллельно нагрузке — резистору R (5) и наушникам (6). Для переменного тока конденсатор имеет сопротивление, называемое емкостным сопротивлением, которое обратно пропорционально частоте тока: $Z_C = \frac{1}{2\pi f C}$. Для высокочастотной составляющей сигнала (несущей частоты $f_{нес}$) сопротивление конденсатора очень мало, и эта составляющая тока замыкается через конденсатор на землю, не проходя на наушники. Для низкочастотной (звуковой) составляющей ($f_{зв}$) сопротивление конденсатора, наоборот, очень велико, и поэтому звуковой сигнал проходит через нагрузку (наушники). Таким образом, конденсатор C выполняет роль сглаживающего фильтра, отделяя полезный низкочастотный сигнал от высокочастотной несущей волны.

Ответ: Конденсатор C выполняет роль фильтра, который пропускает на нагрузку (наушники) низкочастотную (звуковую) составляющую сигнала и замыкает на землю высокочастотную (несущую) составляющую, тем самым сглаживая пульсации выпрямленного тока.

Назначение резистора R: Резистор R (5) вместе с конденсатором C (4) образует RC-цепь, которая является фильтром низких частот (ФНЧ). Постоянная времени этой цепи $\tau = RC$ выбирается такой, чтобы удовлетворять условию $T_{нес} \ll \tau \ll T_{зв}$, где $T_{нес}$ — период несущей частоты, а $T_{зв}$ — период звуковой частоты. Это обеспечивает эффективное сглаживание несущей частоты без искажения огибающей звукового сигнала. Кроме того, резистор R является сопротивлением нагрузки для диодного детектора. Именно на нем выделяется напряжение звуковой частоты, которое затем подается на высокоомные наушники (6). Сопротивление резистора R обычно подбирается для согласования с сопротивлением наушников для передачи максимальной мощности звукового сигнала.

Ответ: Резистор R вместе с конденсатором C образует фильтр низких частот, а также является нагрузкой детектора, на которой выделяется напряжение низкой (звуковой) частоты, подаваемое на наушники.