Задание 3, страница 16 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 3

1. Рассмотрите на рисунке 13 принципиальную схему устройства автоколебательной системы. Поясните принцип действия автоколебательной системы.

2. Рассмотрите рисунок 14. Поясните принцип действия автоколебательной системы на основе принципиальной схемы.

Рис. 14. Автоколебательная система

1. Решение

Задание требует рассмотреть рисунок 13, который не представлен на изображении. Без этого рисунка невозможно дать пояснение принципа действия автоколебательной системы, о которой идет речь в данном пункте.

Ответ: Для ответа на вопрос необходим рисунок 13, который отсутствует.

2. На рисунке 14 изображена принципиальная схема автоколебательной системы. Это классический пример электромеханического осциллятора, такого как электрический звонок.

Решение

Данная автоколебательная система состоит из следующих элементов:

1. Источник постоянного тока (на схеме — батарея, обозначенная знаками «+» и «–»).

2. Электромагнит (катушка индуктивности).

3. Подвижный якорь (ферромагнитный стержень, расположенный под катушкой).

4. Прерыватель (контакт в верхней части схемы), который механически связан с якорем.

Принцип действия системы основан на следующем циклическом процессе:

1. Замыкание цепи. В начальный момент якорь находится в нижнем положении, и контакты прерывателя замкнуты. Ток от источника начинает течь по цепи через катушку электромагнита.

2. Создание магнитного поля. Протекание тока по катушке создает вокруг нее магнитное поле, превращая ее в электромагнит.

3. Движение якоря. Магнитное поле втягивает подвижный якорь вверх, в катушку.

4. Размыкание цепи. Поднимаясь, якорь своим верхним концом размыкает контакты прерывателя. Электрическая цепь разрывается.

5. Исчезновение магнитного поля. Ток в катушке прекращается, и магнитное поле исчезает.

6. Возврат якоря. Поскольку магнитная сила больше не действует, якорь под действием силы тяжести (или упругой силы, если она есть в конструкции) падает вниз, в исходное положение.

7. Повторение цикла. Опускаясь, якорь позволяет контактам прерывателя снова замкнуться. Цепь восстанавливается, и весь процесс повторяется снова.

Этот непрерывный процесс преобразования энергии источника постоянного тока в механическую энергию колебаний якоря и является принципом действия автоколебательной системы. Система сама управляет подачей энергии для поддержания незатухающих колебаний.

Ответ: Принцип действия автоколебательной системы основан на периодическом замыкании и размыкании электрической цепи. Ток от источника создает электромагнит, который притягивает якорь. Движение якоря размыкает цепь, магнитное поле исчезает, и якорь возвращается в исходное положение, снова замыкая цепь. Этот циклический процесс обеспечивает непрерывные колебания якоря за счет энергии источника тока.