Ответьте на вопросы, страница 181 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Почему замкнутый колебательный контур не создает электромагнитные волны?

2. Почему радиус действия радиолокатора больше, чем у гидролокатора?

3. Почему при приеме радиопередач в период грозы появляются помехи?

1. Почему замкнутый колебательный контур не создает электромагнитные волны?

Замкнутый колебательный контур (идеальный LC-контур) практически не излучает электромагнитные волны в окружающее пространство. Это связано с тем, что его электромагнитное поле в основном сосредоточено внутри самого контура. Электрическое поле сконцентрировано между обкладками конденсатора, а магнитное поле — внутри катушки индуктивности.
Для эффективного излучения электромагнитных волн необходимо, чтобы переменное электромагнитное поле создавалось в большом объеме пространства. Это достигается в так называемом открытом колебательном контуре (антенне). В замкнутом контуре размеры цепи, как правило, намного меньше длины волны излучения ($L << \lambda$), а поля от проводников, по которым текут токи в противоположных направлениях, компенсируют друг друга на большом расстоянии. Из-за этой локализации и компенсации поля энергия практически не уходит в окружающее пространство в виде волн, а остается в контуре, переходя из энергии электрического поля в энергию магнитного поля и обратно.

Ответ: Замкнутый колебательный контур не создает электромагнитные волны, потому что его электромагнитное поле сконцентрировано внутри его элементов (конденсатора и катушки) и не распространяется в окружающее пространство. Для излучения волн необходим открытый колебательный контур.

2. Почему радиус действия радиолокатора больше, чем у гидролокатора?

Это различие обусловлено средой, в которой распространяются волны, и типом самих волн.
1. Радиолокатор (радар) использует радиоволны (электромагнитные волны), которые распространяются в воздухе. Атмосфера является средой с очень низким коэффициентом поглощения для радиоволн. Поэтому они могут проходить огромные расстояния, теряя незначительную часть своей энергии.
2. Гидролокатор (сонар) использует звуковые волны (механические упругие волны), которые распространяются в воде. Вода — гораздо более плотная среда, чем воздух. Хотя звук в воде распространяется лучше, чем в воздухе, его энергия поглощается и рассеивается водой значительно сильнее, чем энергия радиоволн в атмосфере. Вязкость среды, неоднородности температуры и солености приводят к существенному затуханию звукового сигнала с расстоянием.
Кроме того, радиоволны очень сильно поглощаются водой (особенно соленой), поэтому использовать радар под водой для обнаружения объектов на большом расстоянии невозможно.

Ответ: Радиус действия радиолокатора больше, потому что радиоволны, которые он использует, очень слабо поглощаются и рассеиваются в атмосфере, в то время как звуковые волны гидролокатора значительно сильнее затухают при распространении в плотной водной среде.

3. Почему при приеме радиопередач в период грозы появляются помехи?

Помехи при приеме радиопередач во время грозы возникают из-за молний. Молния представляет собой гигантский электрический разряд — очень мощный и быстрый (нестационарный) поток заряженных частиц.
Согласно законам электродинамики, любой ускоренно движущийся заряд или быстро изменяющийся электрический ток является источником электромагнитных волн. Разряд молнии — это именно такой мощный и резко изменяющийся ток. Он порождает мощный импульс электромагнитного излучения в очень широком диапазоне частот, включая частоты, на которых работают радиостанции.
Антенна радиоприемника улавливает эти мощные, но хаотичные электромагнитные волны от молнии вместе с полезным, но гораздо более слабым сигналом от радиостанции. В результате на выходе приемника полезный сигнал искажается этим мощным электромагнитным "шумом", что мы и слышим как треск, щелчки и другие помехи.

Ответ: Молния — это мощный электрический разряд, который создает сильные электромагнитные волны в широком спектре частот. Эти волны улавливаются антенной радиоприемника и воспринимаются как сильные помехи (шум, треск) на фоне сигнала радиостанции.