Номер 2, страница 156 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

2. Как устроен простейший детекторный радиоприёмник?

2. Простейший детекторный радиоприёмник — это пассивное устройство, которое для своей работы не требует внешнего источника питания, а использует энергию, получаемую непосредственно от радиоволн. Его основная задача — принять радиосигнал, выделить из него полезную звуковую информацию (этот процесс называется детектированием или демодуляцией) и преобразовать её в слышимый звук.

Конструкция и принцип действия простейшего детекторного приёмника включают следующие ключевые элементы:

1. Приёмная антенна и заземление. Антенна (обычно в виде длинного провода) улавливает электромагнитные волны от множества радиостанций. Эти волны создают в антенне очень слабый переменный электрический ток высокой частоты. Заземление необходимо для создания замкнутой цепи и разности потенциалов, что позволяет сигналу поступить на вход приёмника.

2. Колебательный контур. Это главный избирательный (селективный) элемент приёмника, который позволяет настроиться на одну конкретную радиостанцию. Он состоит из катушки индуктивности $L$ и конденсатора переменной ёмкости $C$, которые соединены параллельно. У контура есть собственная (резонансная) частота колебаний, которая определяется по формуле Томсона: $f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$. Изменяя ёмкость конденсатора $C$ с помощью ручки настройки, можно изменять резонансную частоту контура. Когда она совпадает с частотой несущей волны нужной радиостанции, в контуре возникает явление резонанса: амплитуда колебаний тока и напряжения на этой частоте резко увеличивается, в то время как сигналы других станций (с другими частотами) эффективно подавляются.

3. Детектор. Сигнал, выделенный колебательным контуром, представляет собой высокочастотное колебание, амплитуда которого изменяется в такт со звуковым сигналом (амплитудная модуляция). Задача детектора — извлечь из этого высокочастотного сигнала низкочастотную (звуковую) составляющую. В качестве детектора используется полупроводниковый диод. Диод обладает свойством односторонней проводимости, то есть он пропускает ток только в одном направлении. Таким образом, он "выпрямляет" высокочастотный сигнал, оставляя только его положительные (или отрицательные) полуволны. В результате получается пульсирующий ток одного направления, огибающая которого в точности повторяет форму исходного звукового сигнала.

4. Головные телефоны и блокировочный конденсатор. Для преобразования электрического сигнала в звук используются высокоомные головные телефоны (наушники). Пульсирующий ток от детектора проходит через их катушки. Чтобы сгладить высокочастотные пульсации и выделить только низкочастотную огибающую, параллельно телефонам подключают блокировочный конденсатор. Этот конденсатор имеет малое сопротивление для высоких частот (и замыкает их на себя) и большое — для низких (звуковых) частот, которые в итоге и проходят через наушники. Под действием этого низкочастотного тока мембраны наушников колеблются, создавая звуковые волны, которые мы и слышим. Из-за малой мощности принимаемого сигнала звук в наушниках обычно очень тихий.

Ответ: Простейший детекторный радиоприёмник устроен из антенны с заземлением, колебательного контура (катушка индуктивности и переменный конденсатор), детектора (полупроводниковый диод) и высокоомных головных телефонов. Его принцип действия основан на том, что антенна улавливает радиоволны, колебательный контур настраивается на частоту нужной станции, детектор извлекает из модулированного сигнала звуковую частоту, а телефоны преобразуют этот электрический сигнал в звук. Приёмник работает без внешних источников питания, используя энергию радиоволн.