Номер 6.87, страница 142 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Колебания и волны. Глава 6. Волны. Принципы радиосвязи - номер 6.87, страница 142.

Условие.

6.87. На рисунке 6.18 представлена блок-схема радиоприёмника. Объясните принцип действия и назначение каждого блока.

Рис. 6.18

Решение.

На рисунке представлена блок-схема простейшего радиоприёмника прямого усиления, который принимает амплитудно-модулированные (АМ) сигналы. Принцип его действия заключается в последовательном преобразовании принятой из эфира электромагнитной волны в звуковые колебания.

Приёмная антенна
Назначение этого блока — улавливать радиоволны из окружающего пространства. Принцип действия основан на явлении электромагнитной индукции: переменное электромагнитное поле радиоволны возбуждает в проводнике антенны очень слабые переменные электрические токи высокой частоты. Частота этих токов совпадает с частотой несущей волны радиосигнала. Таким образом, антенна преобразует энергию электромагнитной волны в электрический сигнал.
Ответ: Назначение приёмной антенны — преобразование энергии электромагнитных волн в слабый электрический сигнал высокой частоты.

Усилитель высокой частоты (УВЧ)
Сигнал, поступающий с антенны, имеет очень малую мощность. Назначение УВЧ — увеличить амплитуду этого слабого высокочастотного сигнала до уровня, достаточного для эффективной работы следующего блока — детектора. УВЧ также может выполнять функцию селекции, то есть выделения сигнала нужной радиостанции из множества других сигналов, принимаемых антенной. На выходе УВЧ мы получаем усиленный амплитудно-модулированный сигнал, как показано на схеме.
Ответ: Назначение усилителя высокой частоты — усиление слабого высокочастотного сигнала, принятого антенной.

Детектор
Детектор (или демодулятор) — это ключевой узел радиоприёмника. Его назначение — извлечь из усиленного высокочастотного модулированного сигнала исходный низкочастотный (звуковой) сигнал, который несёт полезную информацию (речь, музыку). Принцип действия детектора заключается в процессе, обратном модуляции. Он "выпрямляет" высокочастотный сигнал (например, с помощью диода), а затем с помощью фильтра нижних частот (например, конденсатора) сглаживает высокочастотные пульсации, оставляя только огибающую сигнала, которая и является искомым звуковым сигналом.
Ответ: Назначение детектора — выделение низкочастотного (звукового) сигнала из модулированного высокочастотного сигнала.

Усилитель низкой частоты (УНЧ)
Низкочастотный сигнал, полученный после детектора, всё ещё обладает недостаточной мощностью, чтобы заставить работать громкоговоритель. Назначение УНЧ (также называемого усилителем звуковой частоты) — усилить этот сигнал по мощности до необходимого уровня. При этом форма сигнала, то есть частотный состав звука, сохраняется, увеличивается лишь его амплитуда.
Ответ: Назначение усилителя низкой частоты — усиление мощности звукового сигнала, полученного от детектора, до величины, достаточной для работы громкоговорителя.

Громкоговоритель
Это оконечное устройство радиоприёмника. Его назначение — преобразовать усиленный электрический сигнал низкой частоты обратно в звуковые волны, воспринимаемые человеческим ухом. Принцип действия основан на электродинамическом преобразовании: усиленный переменный ток от УНЧ проходит через звуковую катушку, связанную с диффузором (мембраной). Катушка находится в поле постоянного магнита. Взаимодействие магнитного поля тока в катушке и поля постоянного магнита создает переменную силу, которая заставляет катушку и диффузор колебаться с частотой звукового сигнала. Эти колебания создают в воздухе звуковые волны.
Ответ: Назначение громкоговорителя — преобразование усиленных электрических колебаний звуковой частоты в механические колебания (звук).