Номер 8, страница 137 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава IV. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 28. Радиоприём - номер 8, страница 137.

Условие.

8. Как работает грозоотметчик А.С. Попова?

Решение.

Грозоотметчик А.С. Попова, созданный в 1895 году, является первым в мире радиоприемником, предназначенным для регистрации электромагнитных волн, излучаемых грозовыми разрядами (молниями).

Принцип его работы основан на взаимодействии нескольких ключевых элементов:

1. Антенна. Высоко поднятый металлический провод, который улавливает электромагнитные волны, возникающие при разряде молнии. В антенне под действием этих волн возникает слабый переменный ток высокой частоты.

2. Когерер. Это основной чувствительный элемент прибора. Он представляет собой стеклянную трубку с двумя электродами, пространство между которыми заполнено мелкими металлическими опилками. В обычном состоянии опилки лежат рыхло и имеют очень большое электрическое сопротивление, практически не пропуская ток. Однако под действием высокочастотного переменного тока от антенны между опилками проскакивают микроскопические искры, которые "спекают" их вместе. В результате сопротивление когерера резко падает в сотни раз, и он становится проводником.

3. Электрическая цепь. Когерер включен в цепь, состоящую из источника постоянного тока (батареи) и электромагнитного реле.

4. Сигнальное и сбрасывающее устройство. Реле управляет цепью с электрическим звонком. Молоточек этого звонка устроен так, что при работе он ударяет не только по чашечке звонка, но и по трубке когерера.

Процесс работы грозоотметчика выглядит следующим образом:

1. Электромагнитная волна от далекой молнии достигает антенны.

2. В антенне наводится переменный ток, который поступает на когерер.

3. Сопротивление когерера резко падает. Теперь он может проводить ток от батареи.

4. По цепи "батарея – когерер – обмотка реле" начинает течь постоянный ток. Электромагнитное реле срабатывает и замыкает контакты цепи электрического звонка.

5. Звонок начинает звенеть, сигнализируя о приеме электромагнитного сигнала (регистрации грозового разряда).

6. Одновременно с этим молоточек звонка ударяет по когереру и встряхивает его. От этого механического воздействия сцепление между металлическими опилками нарушается, и сопротивление когерера возвращается к своему первоначальному высокому значению.

7. Ток в цепи реле прекращается, реле размыкает цепь звонка, и звонок умолкает.

8. Прибор автоматически приходит в исходное состояние и готов к регистрации следующего грозового разряда.

Таким образом, грозоотметчик Попова был способен не только принимать сигнал, но и автоматически возвращаться в состояние готовности к приему следующего.

Ответ: Грозоотметчик А.С. Попова работает за счет улавливания антенной электромагнитных волн от молнии. Эти волны вызывают резкое падение сопротивления специального датчика (когерера), что приводит к замыканию электрической цепи с реле и звонком. Звонок издает звуковой сигнал, а его молоточек одновременно встряхивает когерер, возвращая его в исходное состояние с высоким сопротивлением, после чего прибор готов к регистрации нового разряда.