Номер 3, страница 137 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава IV. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 28. Радиоприём - номер 3, страница 137.

Условие.

3. Какие функции выполняют антенна и заземление, колебательный контур с конденсатором переменной ёмкости, детектор, конденсатор постоянной ёмкости, телефон?

Решение.

Антенна и заземление

Антенна улавливает электромагнитные волны, излучаемые радиостанциями. Под действием переменного электромагнитного поля волны в антенне возникают вынужденные электромагнитные колебания очень малой амплитуды — слабый переменный ток высокой частоты. Заземление создаёт второй полюс для подключения колебательного контура, образуя вместе с антенной цепь, в которой наводятся токи от приходящих радиоволн. Таким образом, антенна и заземление являются входным устройством, преобразующим энергию радиоволны в энергию электрического сигнала.

Ответ: Антенна и заземление служат для приёма электромагнитных волн и преобразования их энергии в энергию электрических колебаний.

Колебательный контур с конденсатором переменной ёмкости

Колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности ($\text{L}$) и конденсатора переменной ёмкости ($\text{C}$), выполняет функцию селекции (выбора) нужной радиостанции. Каждая станция вещает на своей определённой частоте. Изменяя ёмкость конденсатора, мы меняем собственную частоту колебаний контура, которая определяется по формуле Томсона: $f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$. Когда собственная частота контура $f_0$ совпадает с частотой несущей волны принимаемой радиостанции, наступает явление резонанса. При этом амплитуда колебаний в контуре для данной частоты резко возрастает, в то время как сигналы других радиостанций, работающих на других частотах, остаются слабыми и практически не влияют на приём.

Ответ: Колебательный контур с конденсатором переменной ёмкости выполняет функцию выделения сигнала нужной радиостанции из множества сигналов, принятых антенной, путём настройки в резонанс.

Детектор

После колебательного контура сигнал представляет собой высокочастотные колебания, модулированные по амплитуде низкочастотным (звуковым) сигналом. Функция детектора — выделить из этого модулированного сигнала низкочастотную составляющую. Этот процесс называется детектированием или демодуляцией. В простейших приёмниках в качестве детектора используется полупроводниковый диод, который обладает односторонней проводимостью. Он пропускает ток только в одном направлении, «срезая» одну половину высокочастотных колебаний. В результате получается пульсирующий ток, огибающая которого повторяет форму полезного звукового сигнала.

Ответ: Детектор служит для выделения низкочастотного (звукового) сигнала из принятого модулированного высокочастотного сигнала.

Конденсатор постоянной ёмкости

Этот конденсатор, также называемый блокировочным или сглаживающим, подключается параллельно телефону (наушникам) после детектора. Его задача — отфильтровать оставшуюся высокочастотную составляющую (пульсации) из сигнала. Конденсатор имеет малое сопротивление для токов высокой частоты и большое — для токов низкой частоты. Поэтому высокочастотные пульсации проходят через конденсатор, минуя телефон, а низкочастотный (звуковой) сигнал идёт на телефон. Это делает звук на выходе более чистым и громким.

Ответ: Конденсатор постоянной ёмкости сглаживает пульсации тока после детектора, отфильтровывая остатки высокочастотной несущей частоты и пропуская на телефон только низкочастотный звуковой сигнал.

Телефон

Телефон (или головные телефоны/наушники) является оконечным устройством радиоприёмника. Его функция — преобразовать отфильтрованный низкочастотный электрический сигнал обратно в звуковые волны. Проходя через катушку электромагнита телефона, низкочастотный ток создаёт переменное магнитное поле, которое заставляет колебаться металлическую мембрану с той же частотой. Колебания мембраны создают в воздухе звуковые волны, которые и воспринимаются слушателем как звук (речь, музыка).

Ответ: Телефон преобразует низкочастотные электрические колебания (звуковой сигнал) в слышимые звуковые колебания.