Страница 110 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

720. Почему при работе карбюраторного двигателя автомобиля возникают радиопомехи, а при работе двигателя трактора они не образуются?

Радиопомехи при работе карбюраторного двигателя автомобиля возникают из-за особенностей его системы зажигания. В бензиновых двигателях для воспламенения топливно-воздушной смеси используется электрическая искра. Система зажигания генерирует короткие импульсы очень высокого напряжения (десятки тысяч вольт), которые подаются на свечи зажигания. В момент пробоя искрового промежутка на свече возникает мощный электрический разряд — искра. Этот разряд представляет собой быстропеременный ток и является источником электромагнитного излучения в широком спектре частот, включая радиочастотный диапазон. Высоковольтные провода и другие элементы системы зажигания работают как антенны, излучая эти электромагнитные волны, которые воспринимаются радиоприемниками как помехи (треск, шум).

В отличие от автомобилей с карбюраторными двигателями, большинство тракторов оснащены дизельными двигателями. Принцип работы дизельного двигателя основан на воспламенении топлива от сжатия. В цилиндры подается воздух, который сжимается поршнем до очень высокого давления, из-за чего его температура резко возрастает (до 700–800 °C). В этот момент в камеру сгорания впрыскивается дизельное топливо, которое самовоспламеняется от контакта с горячим воздухом. Таким образом, в дизельном двигателе отсутствует высоковольтная система зажигания со свечами, катушкой и высоковольтными проводами. Поскольку нет искрового разряда, то нет и основного источника интенсивных радиопомех, характерных для бензиновых двигателей.

Ответ: Радиопомехи в карбюраторном двигателе автомобиля создаются высоковольтным искровым разрядом в свечах зажигания, который является источником электромагнитных волн. В дизельном двигателе трактора воспламенение топлива происходит от высокого давления и температуры (от сжатия), а система зажигания с искровыми свечами отсутствует, поэтому и радиопомехи не возникают.

721. Почему при работе электробритв, электрических швейных машин, электрозвонков возникают помехи в телевизионных передачах?

Решение

Работа электробритв, электрических швейных машин и электрозвонков сопровождается возникновением электромагнитных помех, которые улавливаются антенной телевизора и вызывают искажения изображения и звука. Причина этого явления заключается в особенностях конструкции этих приборов.

В электробритвах и швейных машинах используются, как правило, коллекторные электродвигатели. В таких двигателях есть узел, называемый коллектором, по которому скользят щетки для подвода тока к вращающейся обмотке якоря. В момент, когда щетка переходит с одной пластины коллектора на другую, происходит кратковременное прерывание и возобновление электрического тока в цепи. Это прерывание вызывает искрение между щетками и коллектором.

В классическом электрическом звонке используется прерыватель. Когда ток проходит через катушку электромагнита, он притягивает якорь с молоточком, который ударяет по чаше звонка. Одновременно с этим якорь размыкает контакт, прерывая цепь питания электромагнита. Магнитное поле исчезает, и якорь под действием пружины возвращается в исходное положение, снова замыкая контакт. Этот процесс повторяется много раз в секунду. В моменты размыкания и замыкания контактов также возникает электрическая искра (дуга).

Электрическая искра — это нестационарный электрический разряд. Согласно законам электродинамики, любое переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле, и наоборот. Резкое изменение силы тока при искрении создает в окружающем пространстве электромагнитные волны. Искрение порождает электромагнитное излучение в очень широком диапазоне частот. Эти волны распространяются в пространстве и достигают антенны телевизора.

Телевизионный приемник настроен на прием электромагнитных волн определенной частоты, несущих полезный сигнал. Когда на антенну одновременно с полезным сигналом попадают помехи (электромагнитные волны от искрения), имеющие в своем спектре частоты, близкие к частоте телеканала, приемник не может отделить их от полезного сигнала. В результате сигнал искажается, что проявляется на экране в виде "снега", полос, а в звуке — в виде треска и шума.

Ответ:

Причиной возникновения помех является искрение, которое возникает при работе этих приборов: в электродвигателях бритв и швейных машин — на коллекторе, а в электрозвонках — в прерывателе цепи. Каждая искра является источником электромагнитных волн широкого спектра частот. Эти электромагнитные волны распространяются в пространстве, улавливаются телевизионной антенной и создают помехи для приема телевизионного сигнала.

722. Как изменится энергия колебательного контура, если раздвинуть пластины заряженного конденсатора и вытянуть катушку в прямой провод?

Полная энергия идеального колебательного контура представляет собой сумму энергии электрического поля конденсатора ($W_E$) и энергии магнитного поля катушки индуктивности ($W_M$): $W = W_E + W_M = \frac{q^2}{2C} + \frac{LI^2}{2}$ где $q$ – заряд на обкладках конденсатора, $C$ – его электроёмкость, $L$ – индуктивность катушки, а $I$ – сила тока в цепи.

В условии задачи сказано, что изменения производятся с «заряженным конденсатором». Это означает, что мы рассматриваем состояние контура в момент времени, когда заряд на конденсаторе максимален ($q = q_{max}$), а сила тока в контуре равна нулю ($I = 0$). В этот момент вся энергия контура является электрической и сосредоточена в конденсаторе.

Рассмотрим последовательно оба действия.

1. Раздвинуть пластины заряженного конденсатора. Электроёмкость плоского конденсатора определяется формулой $C = \frac{\epsilon \epsilon_0 S}{d}$, где $d$ – расстояние между пластинами. При увеличении расстояния $d$ ёмкость конденсатора $C$ уменьшается. Поскольку конденсатор заряжен и в данный момент не разряжается (так как ток $I=0$), его заряд $q_{max}$ остаётся постоянным. Энергия, запасённая в конденсаторе, равна $W_E = \frac{q_{max}^2}{2C}$. Из этой формулы видно, что при уменьшении ёмкости $C$ (при неизменном заряде $q_{max}$) энергия электрического поля $W_E$ увеличивается. Это увеличение происходит за счёт совершения внешней механической работы против сил электростатического притяжения между пластинами конденсатора.

2. Вытянуть катушку в прямой провод. Индуктивность катушки $L$ зависит от её геометрической формы. Когда катушку вытягивают в прямой провод, её индуктивность резко уменьшается, стремясь к нулю. Это действие, согласно условию, происходит в тот же момент, когда ток в контуре равен нулю ($I=0$). Энергия магнитного поля катушки равна $W_M = \frac{LI^2}{2}$. Поскольку $I=0$, энергия магнитного поля равна нулю как до, так и после вытягивания катушки. Следовательно, это действие не приводит к изменению полной энергии контура.

Таким образом, в результате раздвижения пластин конденсатора энергия системы увеличивается, а в результате вытягивания катушки в провод энергия системы не изменяется. Следовательно, общая энергия колебательного контура возрастёт.

Ответ: Энергия колебательного контура увеличится. Увеличение произойдёт за счёт совершения механической работы по раздвижению пластин заряженного конденсатора.

723. Нарисуйте графики изменения силы тока с течением времени в цепи приёмного колебательного контура, детектора и телефона. Будет ли приёмник работать, если детектор переключить на обратный процесс?

Нарисуйте графики изменения силы тока с течением времени в цепи приёмного колебательного контура, детектора и телефона.

Процесс приёма и преобразования радиосигнала в звук в простейшем детекторном приёмнике включает несколько этапов. Для каждого этапа можно построить график зависимости силы тока I от времени t.

1. Ток в приёмном колебательном контуре

Колебательный контур радиоприёмника настраивается в резонанс с частотой несущей волны радиостанции. В контуре возникают вынужденные электрические колебания. Сигнал радиостанции является амплитудно-модулированным (АМ), то есть это высокочастотные колебания, амплитуда которых изменяется с низкой (звуковой) частотой. Математически ток в контуре можно описать выражением: $I(t) = I_{max}(t) \cos(\omega_0 t)$, где $I_{max}(t) = I_0(1 + m \cos(\Omega t))$ — медленно меняющаяся амплитуда, $ \omega_0 $ — высокая (несущая) частота, а $ \Omega $ — низкая (звуковая) частота. График представляет собой высокочастотную синусоиду, "вписанную" в низкочастотную огибающую.

2. Ток после детектора

Детектор (в простейшем случае — полупроводниковый диод) служит для выпрямления высокочастотного тока. Он обладает односторонней проводимостью и пропускает ток только в одном направлении. В результате детектор "срезает" все отрицательные (или положительные) полупериоды колебаний. На выходе получается пульсирующий ток одного направления. Огибающая вершин этих импульсов повторяет форму полезного звукового сигнала.

3. Ток в телефоне

Пульсирующий ток от детектора проходит через катушку головных телефонов. Катушка и мембрана телефона обладают индуктивностью и инерцией, из-за чего они не реагируют на отдельные быстрые (высокочастотные) импульсы тока. Они реагируют на среднее значение тока за короткий промежуток времени. Таким образом, высокочастотная составляющая сигнала сглаживается (фильтруется), и через телефон протекает ток низкой (звуковой) частоты, который в точности повторяет форму огибающей. Этот ток заставляет мембрану телефона колебаться, воспроизводя звук.

Ответ: Графики, иллюстрирующие изменение силы тока в колебательном контуре, после детектора и в телефоне, представлены выше.

Будет ли приёмник работать, если детектор переключить на обратный процесс?

Да, приёмник будет работать.

"Переключить детектор на обратный процесс" означает изменить полярность его включения в цепь. Детектор, которым обычно является диод, пропускает ток преимущественно в одном направлении. Если изменить полярность его подключения, он начнёт пропускать те полуволны, которые раньше блокировал, и блокировать те, которые раньше пропускал.

Например, если изначально детектор пропускал положительные полуволны, то после переключения он будет пропускать отрицательные. В результате на выходе детектора получится пульсирующий ток противоположного направления. Однако форма огибающей этих импульсов, которая несёт в себе информацию о звуке, останется прежней (лишь "перевёрнутой" относительно оси времени).

Мембрана телефона колеблется под действием переменной составляющей тока, и именно эти колебания создают звук. Направление постоянного смещения тока лишь определяет среднее положение мембраны, но не влияет на форму и частоту её колебаний. Поскольку человеческий слух нечувствителен к абсолютной фазе звуковой волны, изменение направления тока не повлияет на слышимый звук.

Ответ: Да, приёмник будет работать. Изменение полярности включения детектора приведёт к изменению знака пульсирующего тока, но его огибающая (звуковой сигнал) сохранится, и телефон сможет воспроизвести звук.

724. На рисунке 170 показано распространение радио- волны от источника $P$. Какая это волна? Почему образуется зона молчания $AB$?

Рис. 170

На рисунке показано распространение короткой радиоволны. Особенностью коротких волн (с длиной волны примерно от 10 м до 100 м) является их способность отражаться от ионизированных слоев верхней атмосферы — ионосферы. Благодаря этому возможна радиосвязь на больших расстояниях, далеко за пределами прямой видимости. На схеме показано, что волна от источника Р распространяется двумя путями: как поверхностная волна (вдоль поверхности Земли) и как пространственная волна (вверх, к ионосфере, с последующим отражением).

Ответ: это короткая радиоволна.

Зона молчания АВ, или мёртвая зона, — это область, в которой приём сигнала от источника Р невозможен. Она образуется по следующим причинам:
1. Поверхностная волна, распространяющаяся от передатчика P вдоль земной поверхности, постепенно затухает из-за поглощения энергии почвой и ослабевает с расстоянием. Точка А — это предел дальности действия этой волны. За точкой А сигнал становится слишком слабым для приёма.
2. Пространственная волна, излучаемая передатчиком P вверх под некоторым углом, достигает ионосферы, отражается от неё и возвращается на Землю в точке В.
В результате между точкой А (куда ещё доходит затухающая поверхностная волна) и точкой В (куда приходит первая отражённая от ионосферы волна) образуется пространство, куда не попадает ни один из сигналов. Это пространство и является зоной молчания.

Ответ: зона молчания АВ образуется потому, что в эту область не доходит ни поверхностная волна (которая затухает и не достигает этой зоны), ни отражённая от ионосферы пространственная волна (которая "перелетает" через эту зону и попадает на Землю дальше, в точке В).

725. Почему затруднена радиосвязь с подводной лодкой, когда она находится под водой?

Радиосвязь с подводной лодкой, находящейся в погруженном состоянии, затруднена из-за физических свойств морской воды, которая, в отличие от воздуха, является проводящей средой.

Основная причина заключается в том, что электромагнитные волны, к которым относятся и радиоволны, очень быстро затухают в проводнике. Морская вода содержит большое количество растворенных солей, которые диссоциируют на свободные ионы (положительно и отрицательно заряженные частицы). Под действием переменного электрического поля радиоволны эти ионы начинают упорядоченно двигаться, создавая в воде электрические токи. Этот процесс приводит к двум основным эффектам, препятствующим связи:

1. Поглощение энергии. Движущиеся ионы сталкиваются с молекулами воды, в результате чего энергия электромагнитной волны преобразуется в тепловую энергию. Это приводит к быстрому ослаблению (аттенуации) сигнала по мере его проникновения вглубь воды.

2. Скин-эффект. Индуцированные в воде токи создают собственное электромагнитное поле, которое направлено против поля исходной волны. Это вторичное поле эффективно "выталкивает" исходное поле из толщи воды, в результате чего радиоволна может проникать лишь в тонкий поверхностный слой проводника. Глубина этого слоя называется глубиной скин-слоя.

Глубина проникновения радиоволн $\delta$ в проводящую среду зависит от частоты волны $f$ и удельной электропроводности среды $\sigma$. Она описывается приближенной формулой:

$\delta \approx \frac{1}{\sqrt{\pi f \mu \sigma}}$

где $\mu$ – магнитная проницаемость среды. Из формулы видно, что чем выше частота радиоволны и чем больше проводимость среды, тем меньше глубина проникновения.

Морская вода имеет довольно высокую проводимость ($\sigma \approx 4-5$ См/м). Поэтому радиоволны стандартных диапазонов (средние, короткие, ультракороткие волны с частотами от сотен килогерц до гигагерц) поглощаются уже в первых нескольких сантиметрах или метрах воды, не достигая подводной лодки на оперативной глубине.

Для связи с погруженными подводными лодками приходится использовать радиоволны сверхнизких частот (СДВ — сверхдлинные волны, и КНЧ — крайне низкие частоты). Уменьшение частоты $f$ до нескольких килогерц или даже десятков герц позволяет увеличить глубину проникновения $\delta$ до десятков метров. Однако это создает другие технические сложности: необходимость строить огромные береговые антенны (длиной в десятки километров) и крайне низкую скорость передачи данных (несколько символов в минуту).

Ответ: Радиосвязь с подводной лодкой затруднена, потому что морская вода является хорошим проводником электрического тока. Электромагнитные волны (радиоволны) при прохождении через проводящую среду быстро затухают, так как их энергия расходуется на создание электрических токов в воде и преобразуется в тепло. Это явление, известное как скин-эффект, не позволяет радиоволнам стандартных диапазонов проникать на значительную глубину. Связь возможна только с использованием радиоволн сверхнизких частот, которые могут проникать глубже, но требуют сложного оборудования и обеспечивают очень низкую скорость передачи информации.

726. В чём различие распространения радиоволн на Земле и на Луне; на равнинной и в горной местности?

На Земле и на Луне

Основное различие в распространении радиоволн на Земле и на Луне заключается в наличии у Земли плотной атмосферы и, в частности, ионосферы, которых практически нет у Луны.

На Земле:
1. Ионосфера — ионизированный верхний слой атмосферы — способна отражать короткие и частично ультракороткие радиоволны. Это явление позволяет осуществлять радиосвязь на очень большие расстояния, далеко за пределы прямой видимости (горизонта). Качество такой связи зависит от состояния ионосферы, которое меняется в зависимости от времени суток, времени года и солнечной активности.
2. Плотные слои атмосферы (тропосфера) вызывают поглощение и рассеяние радиоволн, особенно на высоких частотах. Погодные условия (дождь, снег, туман) также могут ослаблять сигнал.

На Луне:
1. Из-за отсутствия атмосферы и ионосферы радиоволны распространяются строго прямолинейно, как свет в вакууме. Никакого отражения от верхних слоёв атмосферы не происходит.
2. Радиосвязь возможна только в пределах прямой видимости. Дальность связи ограничивается кривизной лунной поверхности. Чтобы передать сигнал за горизонт, необходимо использовать ретрансляторы, расположенные на возвышенностях (например, на валу кратера) или на орбите Луны.

Ответ: Ключевое различие — наличие на Земле ионосферы, которая отражает радиоволны и обеспечивает дальнюю, загоризонтную связь. На Луне, из-за отсутствия атмосферы, радиоволны распространяются только прямолинейно в пределах прямой видимости.

На равнинной и в горной местности

Различие в распространении радиоволн на равнинной и в горной местности обусловлено, прежде всего, характером рельефа и его влиянием на траекторию волн.

На равнинной местности:
1. Распространение радиоволн более предсказуемо. Связь осуществляется за счёт прямой волны (в пределах видимости) и поверхностной волны, которая способна частично огибать кривизну Земли.
2. Основным естественным ограничением дальности связи является горизонт. Препятствия, такие как здания и леса, вносят затухание, но обычно не создают обширных "мёртвых зон".
3. Отражения от ровной поверхности земли могут приводить к интерференции (сложению прямой и отражённой волн), что может как усиливать, так и ослаблять сигнал в точке приёма.

В горной местности:
1. Горы и холмы являются непреодолимыми препятствиями для радиоволн, создавая обширные зоны "радио тени", где приём сигнала невозможен.
2. Наблюдается сильное многолучевое распространение: сигнал многократно отражается от склонов гор и доходит до приёмника множеством путей с разной задержкой и фазой. Это вызывает глубокие замирания сигнала, искажения и эхо.
3. Благодаря явлению дифракции, радиоволны способны в некоторой степени огибать вершины гор, что позволяет принимать ослабленный сигнал даже в зоне тени, но этот эффект сильно зависит от частоты.

Ответ: На равнинной местности распространение радиоволн более стабильно и ограничено в основном кривизной Земли. В горной местности рельеф создаёт зоны "радио тени" (отсутствия сигнала) и сильные искажения из-за многократных отражений волн от склонов гор.

727. Чем объясняется лучшая слышимость радиостанций зимой? Имеются ли различия в передаче радиосигналов на суше и на море?

Чем объясняется лучшая слышимость радиостанций зимой?

Улучшение слышимости радиостанций в зимний период, особенно на длинных (ДВ) и средних (СВ) волнах, объясняется совокупностью нескольких физических факторов, связанных с состоянием атмосферы и ионосферы Земли.

1. Снижение поглощения радиоволн в тропосфере. Зимой воздух холоднее и содержит значительно меньше водяного пара, чем летом. Молекулы воды в атмосфере поглощают энергию радиоволн, вызывая их затухание. Уменьшение влажности воздуха зимой приводит к меньшему поглощению и, следовательно, к более сильному сигналу на приеме.

2. Изменения в ионосфере. Ионосфера — это верхний слой атмосферы, ионизированный солнечным излучением, который способен отражать радиоволны определенных частот обратно к Земле, обеспечивая дальнюю связь. Летом, из-за высокой активности Солнца, в нижней части ионосферы формируется плотный слой D, который не отражает, а сильно поглощает средние и длинные волны. Зимой солнечная активность ниже, слой D становится значительно слабее и прозрачнее для радиоволн. В результате они достигают более высоких отражающих слоев E и F, что позволяет им распространяться на гораздо большие расстояния.

3. Уменьшение уровня атмосферных помех. Основным источником естественных радиопомех являются грозовые разряды. Летом грозовая активность значительно выше, чем зимой. Снижение количества гроз в зимний период приводит к уменьшению общего уровня шума в эфире. Это улучшает соотношение сигнал/шум, что позволяет увереннее принимать слабые сигналы от удаленных радиостанций.

Ответ: Лучшая слышимость радиостанций зимой объясняется уменьшением поглощения радиоволн в более сухом воздухе, изменением свойств ионосферы (ослаблением поглощающего слоя D), что улучшает отражение радиоволн, а также снижением уровня атмосферных помех из-за меньшей грозовой активности.

Имеются ли различия в передаче радиосигналов на суше и на море?

Да, существуют значительные различия в передаче радиосигналов над сушей и над морем, особенно для так называемых поверхностных волн, которые являются основным способом распространения для длинноволновых (ДВ) и средневолновых (СВ) радиостанций.

Ключевым фактором, определяющим эти различия, является электропроводность подстилающей поверхности.

1. Распространение над морем. Морская вода из-за высокого содержания солей является очень хорошим проводником электрического тока. Когда поверхностная радиоволна распространяется над морем, она индуцирует в воде токи, но из-за высокой проводимости потери энергии на это малы. В результате затухание сигнала над морской поверхностью незначительно, и радиоволны могут распространяться на сотни и тысячи километров.

2. Распространение над сушей. Поверхность суши (почва, песок, камни) является диэлектриком или полупроводником и имеет гораздо более низкую электропроводность, чем морская вода. При распространении над сушей радиоволны теряют значительно больше энергии на возбуждение токов в земле. Это приводит к сильному и быстрому затуханию сигнала. Дальность распространения радиоволн над сушей в тех же диапазонах в разы меньше, чем над морем. Характеристики суши также влияют на затухание: над влажной почвой сигнал распространяется лучше, чем над сухим песком или скалистой местностью.

Ответ: Да, имеются существенные различия. Радиосигналы (особенно в ДВ и СВ диапазонах) распространяются над морем на гораздо большие расстояния и с меньшими потерями, чем над сушей. Это связано с тем, что морская вода обладает высокой электропроводностью и слабо поглощает энергию радиоволн, в то время как суша имеет низкую электропроводность и вызывает их сильное затухание.

728. Определите частоты колебаний, соответствующие диапазону длинных радиоволн (см. табл.). Почему для осуществления радиосвязи на длинных волнах требуется передатчик большой мощности?

Диапазон радиоволнДлина волны, МЧастота, ГцПрименение

Длинные $10^4 - 10^3$ ? Радиосвязь, радионавигация

Средние ? $3 \cdot 10^5 - 3 \cdot 10^6$ ?

Короткие $10^2 - 10$ ? ?

Ультракороткие ? $3 \cdot 10^7 - 3 \cdot 10^{10}$ ?

Определите частоты колебаний, соответствующие диапазону длинных радиоволн

Дано:

Диапазон длинных радиоволн (из таблицы): $\lambda_{min} = 10^3$ м, $\lambda_{max} = 10^4$ м.

Скорость распространения радиоволн (скорость света): $c = 3 \cdot 10^8$ м/с.

Найти:

Диапазон частот $\nu$.

Решение:

Длина волны $\lambda$ и частота колебаний $\nu$ связаны соотношением $\nu = \frac{c}{\lambda}$. Поскольку частота обратно пропорциональна длине волны, минимальной частоте соответствует максимальная длина волны, и наоборот.

1. Вычислим минимальную частоту диапазона, которая соответствует максимальной длине волны $\lambda_{max} = 10^4$ м:

$\nu_{min} = \frac{c}{\lambda_{max}} = \frac{3 \cdot 10^8 \text{ м/с}}{10^4 \text{ м}} = 3 \cdot 10^4 \text{ Гц} = 30 \text{ кГц}$

2. Вычислим максимальную частоту диапазона, которая соответствует минимальной длине волны $\lambda_{min} = 10^3$ м:

$\nu_{max} = \frac{c}{\lambda_{min}} = \frac{3 \cdot 10^8 \text{ м/с}}{10^3 \text{ м}} = 3 \cdot 10^5 \text{ Гц} = 300 \text{ кГц}$

Следовательно, диапазон частот для длинных радиоволн находится в пределах от $3 \cdot 10^4$ Гц до $3 \cdot 10^5$ Гц.

Ответ: Диапазон частот, соответствующий длинным радиоволнам, составляет $3 \cdot 10^4 - 3 \cdot 10^5$ Гц (30 - 300 кГц).

Почему для осуществления радиосвязи на длинных волнах требуется передатчик большой мощности?

Для радиосвязи на длинных волнах требуется передатчик большой мощности по нескольким основным причинам:

1. Низкая эффективность антенн. Для эффективного излучения энергии размер антенны должен быть сопоставим с длиной волны (например, составлять четверть или половину длины волны). Длины длинных волн измеряются километрами ($10^3 - 10^4$ м), поэтому построить такие большие антенны практически невозможно. Используемые в реальности антенны значительно меньше длины волны, что делает их крайне неэффективными излучателями. Большая часть энергии от передатчика теряется, превращаясь в тепло, и лишь малая доля излучается в виде радиоволн. Чтобы компенсировать низкий КПД антенны и получить сигнал достаточной силы, необходима очень высокая мощность передатчика.

2. Высокий уровень помех. В диапазоне длинных волн (низких частот) очень высок уровень естественных атмосферных помех, вызываемых, например, грозовыми разрядами по всему земному шару. Также существенны промышленные помехи. Чтобы приемник мог надежно выделить полезный сигнал на фоне этого мощного шума, передаваемый сигнал должен иметь значительно большую мощность.

3. Затухание сигнала. Длинные волны способны распространяться на большие расстояния, огибая земную поверхность за счет дифракции. Однако при таком распространении (так называемая поверхностная волна) энергия волны частично поглощается поверхностью Земли, что приводит к затуханию сигнала с расстоянием. Для обеспечения связи на большие расстояния необходимо, чтобы начальная мощность сигнала была высокой для компенсации этого затухания.

Ответ: Передатчик большой мощности необходим для компенсации очень низкой эффективности передающих антенн, для того чтобы сигнал мог быть принят на фоне высокого уровня естественных и промышленных помех, а также для преодоления затухания сигнала при его распространении на большие расстояния вдоль земной поверхности.