Номер 2.62, страница 46 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Основы электродинамики. Глава 2. Электрический ток в различных средах. Электрический ток в полупроводниках - номер 2.62, страница 46.

Условие.

2.62. Одним из поражающих факторов ядерного взрыва является электромагнитный импульс. На каком передатчике удастся установить связь после взрыва атомной бомбы — на изготовленном из полупроводниковых приборов или на использующем электровакуумные приборы?

Решение.

Электромагнитный импульс (ЭМИ) ядерного взрыва — это мощный кратковременный всплеск электромагнитного поля. Этот импульс индуцирует в проводящих элементах (антеннах, проводах, печатных платах) огромные напряжения и токи, способные повредить или полностью уничтожить электронные компоненты.

Уязвимость электронных устройств к ЭМИ определяется их элементной базой.

Передатчик на полупроводниковых приборах. Современные полупроводниковые приборы, такие как транзисторы и микросхемы, имеют очень малые размеры активных областей (например, p-n переходы), измеряемые в микронах и нанометрах. Эти микроскопические структуры обладают низкой электрической прочностью и рассчитаны на работу при низких напряжениях. Наведенное ЭМИ высокое напряжение легко вызывает необратимый тепловой или электрический пробой этих p-n переходов, что приводит к мгновенному выходу прибора из строя. Поэтому электроника на полупроводниках чрезвычайно чувствительна к ЭМИ.

Передатчик на электровакуумных приборах. Электровакуумные приборы (радиолампы) конструктивно значительно более устойчивы к ЭМИ. Их работа основана на управлении потоком электронов в вакууме между массивными металлическими электродами, которые разделены относительно большим расстоянием (миллиметры). Радиолампы не имеют уязвимых p-n переходов и изначально рассчитаны на работу при высоких напряжениях. Они могут выдерживать значительные кратковременные перегрузки по напряжению и току без необратимых повреждений. Хотя ЭМИ также создаст перенапряжение в цепях лампового передатчика, сами лампы с высокой вероятностью переживут этот импульс.

Таким образом, аппаратура на электровакуумных приборах обладает значительно большей стойкостью к поражающим факторам ЭМИ по сравнению с полупроводниковой.

Ответ: Связь после взрыва атомной бомбы с большей вероятностью удастся установить на передатчике, использующем электровакуумные приборы (радиолампы).