Номер 1, страница 69 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

1. Объясните, почему закрытый колебательный контур не может излучать электромагнитные волны?

1. Закрытый колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора, является крайне неэффективным излучателем электромагнитных волн по нескольким причинам, связанным с его структурой и распределением электромагнитного поля.

Во-первых, переменное электрическое поле в идеальном закрытом контуре практически полностью сосредоточено в пространстве между обкладками конденсатора. Вне этого малого объема его напряженность очень быстро спадает с расстоянием. Таким образом, переменное электрическое поле не "выходит" в окружающее пространство.

Во-вторых, переменное магнитное поле, создаваемое током в катушке индуктивности, также в основном локализовано внутри катушки. Внешнее магнитное поле катушки также быстро ослабевает по мере удаления от нее.

В-третьих, так как размеры закрытого контура, как правило, намного меньше длины волны генерируемых им колебаний ($l \ll \lambda$), поля, создаваемые разными участками контура, в окружающем пространстве взаимно компенсируют друг друга. Например, токи в проводах, идущих к обкладкам конденсатора, текут в противоположных направлениях, и создаваемые ими магнитные поля на расстоянии ослабляют друг друга. Аналогично, электрическое поле от двух близко расположенных, противоположно заряженных обкладок на большом расстоянии практически равно нулю.

Для эффективного излучения электромагнитных волн необходимо, чтобы переменное электромагнитное поле создавалось в значительном объеме пространства. Это достигается в открытом колебательном контуре (например, в вибраторе Герца), который можно рассматривать как "развернутый" конденсатор. В нем заряды колеблются вдоль проводника, создавая переменные электрическое и магнитное поля, которые распространяются далеко в окружающее пространство, формируя электромагнитную волну.

Ответ: Закрытый колебательный контур не может эффективно излучать электромагнитные волны, потому что создаваемые им переменные электрическое и магнитное поля сосредоточены (локализованы) внутри его элементов (конденсатора и катушки) и в непосредственной близости от них. В окружающем пространстве эти поля очень слабы и взаимно компенсируются, не формируя распространяющуюся волну.