Номер 4, страница 133 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава IV. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 27. Радиопередача - номер 4, страница 133.

Условие.

4. Как можно получить незатухающие электромагнитные колебания в открытом колебательном контуре?

Решение.

Решение

Электромагнитные колебания в любом реальном колебательном контуре, в том числе в открытом, являются затухающими. Затухание происходит из-за неизбежных потерь энергии. В случае открытого колебательного контура, который по своей сути является антенной, главными причинами потерь являются:

1. Излучение электромагнитных волн в окружающее пространство. Это основная статья потерь для открытого контура.

2. Тепловые потери на активном сопротивлении проводников контура (джоулево тепло).

Чтобы колебания стали незатухающими, необходимо непрерывно восполнять эти потери энергии. Это достигается путем включения открытого колебательного контура в состав специальной системы, называемой автогенератором (или генератором незатухающих колебаний).

Автогенератор состоит из трёх основных частей:

1. Колебательная система — сам открытый колебательный контур, который определяет частоту генерируемых колебаний.

2. Источник энергии — как правило, источник постоянного тока, который обеспечивает энергию, необходимую для компенсации потерь.

3. Активный элемент с цепью обратной связи — это ключевой узел системы. В качестве активного элемента используется, например, транзистор или электронная лампа. Это устройство, управляемое слабым сигналом из самого колебательного контура (через цепь обратной связи), регулирует поступление энергии от источника в контур.

Принцип действия таков: активный элемент работает как клапан, который открывается в нужные моменты времени, пропуская порцию энергии от источника в колебательный контур. Обратная связь обеспечивает синхронизацию этого процесса: энергия добавляется в контур именно в той фазе, чтобы усилить существующие колебания, а не ослабить их. Когда энергия, поступающая от источника за один период, становится равной энергии, теряемой контуром за тот же период, в системе устанавливаются стационарные незатухающие колебания с постоянной амплитудой.

Ответ:

Незатухающие электромагнитные колебания в открытом колебательном контуре можно получить, если сделать этот контур частью автогенераторной установки. Такая установка должна содержать источник энергии (например, источник постоянного тока) и управляющий активный элемент (например, транзистор) с цепью обратной связи. Эта система будет автоматически компенсировать все потери энергии в контуре (на излучение и нагрев), добавляя в него энергию от источника в такт с собственными колебаниями контура.