БилетNo 9

Воспроизводящее устройство (телефон, громкоговоритель).

Радиоприёмником называется устройство, предназначенное для приёма информации, передаваемой с помощью электромагнитных волн радиочастотного диапазона.

Звуковые волны вызывают вынужденные колебания мембраны микрофона. В цепи микрофона возникает переменный ток с частотой звуковых колебаний. Подавая электрический сигнал от микрофона через усилитель на генератор незатухающих высокочастотных колебаний, получаем амплитудно-модулированный высокочастотный сигнал, в котором амплитуда колебаний высокой частоты изменяется со звуковой частотой, т.е. происходит модуляция высокочастотных колебаний. Модулированный сигнал усиливается. В передающей антенне, настроенной в резонанс с генератором, возбуждаются сильные высокочастотные токи, амплитуда которых также изменяется со звуковой частотой, и в окружающую среду начинают излучаться электромагнитные волны.

Передающая антенна.

Основные элементы радиоприёмника:

Принимающая антенна;

Блок детектирования;

Электромагнитные волны достигают приёмной антенны, и в антенне возбуждаются вынужденные электромагнитные колебания. Изменяя ёмкость колебательного контура, можно настроить приёмник на нужную волну. Чтобы в телефоне возник звуковой сигнал, полученные модулированные высокочастотные колебания необходимо усилить и подвергнуть детектированию, т.е. выделить колебания звуковой частоты. Детектором служит диод. Диод пропускает ток только в одном направлении. В результате, в цепи диода протекает электрический ток в виде импульсов тока одного направления, но разной амплитуды. Амплитуда импульсов изменяется со звуковой частотой модулирующего сигнала микрофона. Для превращения последовательности импульсов тока в переменный ток звуковой частоты используется фильтр из конденсатора и резистора. Для преобразования электрических колебаний в звуковые используется динамик.

3. Задача на закон сохранения энергии.

Сколько газа потребуется для нагревания 15 л воды, взятой при температуре 20°С, если удельная теплота сгорания газа 45-10⁶ Дж/кг, а КПД –40%?

1. Внутренняя энергия и способы ее изменения. I закон термодина­мики. Каждое тело имеет вполне определенную структуру, оно состоит из частиц, которые хаотически движутся и взаимодействуют друг с другом, поэтому любое тело обладает внутренней энергией. Внутренняя энергия — это величина, характеризующая собственное состояние тела, т. е. энергия хаотического (теплового) движения микрочастиц системы
(молекул, атомов, электронов, ядер и т. д.) и энергия взаимодействия этих частиц. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа определяется по формуле U = 3/2 • т/М • RT.
Внутренняя энергия тела может изменяться только в результате его взаимодействия с другими телами. Существует два способа изменения внутренней энергии: теплопередача и совершение механической работы (например, нагревание при трении или при сжатии, охлаждение при расширении).
Теплопередача — это изменение внутренней энергии без совершения работы: энергия передается от более нагретых тел к менее нагретым. Теплопередача бывает трех видов: теплопроводность (непосредственный обмен энергией между хаотически движущимися частицами взаимодействующих тел или частей одного и того же тела); конвекция (перенос энергии потоками жидкости или газа) и излучение (перенос энергии электромагнитными волнами). Мерой переданной энергии при теплопередаче является количество теплоты (Q).
Эти способы количественно объединены в закон сохранения энергии, который для тепловых процессов читается так: изменение внутренней энергии замкнутой системы равно сумме количества теплоты, переданной системе, и работы внешних сил, совершенной над системой. , где — изменение внутренней энергии, Q — количество теплоты, переданное системе, А — работа внешних сил. Если система сама совершает работу, то ее условно обозначают А*. Тогда закон сохранения энергии для тепловых процессов, который называется первым законом термодинамики, можно записать так: , т.е. количество теплоты, переданное системе, идет на совершение системой работы и изменение ее внутренней энергии.
При изобарном нагревании газ совершает работу над внешними силами , где V1 и V2 — начальный и конечный объемы газа. Если процесс не является изобарным, величина работы может быть определена площадью фигуры ABCD, заключенной между линией, выражающей зависимость p(V), и начальным и конечным объемами газ

Рассмотрим применение первого закона термодинамики к изопроцессам, происходящим с идеальным газом. В изотермическом процессе температура постоянная, следовательно, внутренняя энергия не меняется. Тогда уравнение первого закона термодинамики примет вид: , т. е. количество теплоты, переданное системе, идет на совершение работы при изотермическом расширении, именно поэтому температура не изменяется. В изобарном процессе газ расширяется и количество теплоты, переданное газу, идет на увеличение его внутренней энергии и на совершение им работы: . При изохорном процессе газ не меняет своего объема, следовательно, работа им не совершается, т. е. А = 0, и уравнение первого закона имеет вид , т. е. переданное количество теплоты идет на увеличение внутренней энергии газа. Адиабатным называют процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой. Q = 0, следовательно, газ при расширении совершает работу за счет уменьшения его внутренней энергии, следовательно, газ охлаждается, Кривая, изображающая адиабатный процесс, называется адиабатой.
2. Колебательное движение. Гармонические колебания. Амплитуда, период, частота и фаза колебания. Механическими колебаниями называют движения тела, повторяющиеся точно или приблизительно через одинаковые промежутки времени. Основными характеристиками механических колебаний являются: смещение, амплитуда, частота, период. Смещение — это отклонение тела от положения равновесия. Амплитуда — модуль максимального отклонения от положения равновесия. Частота — число полных колебаний, совершаемых в единицу времени. Период — время одного полного колебания, т. е. минимальный промежуток времени, через который происходит повторение процесса. Период и частота связаны соотношением: v = 1/Т.
Простейший вид колебательного движения — гармонические колебания, при которых колеблющаяся величина изменяется со временем по закону синуса или косинуса (рис. 9).

Свободными называют колебания, которые совершаются за счет первоначально сообщенной энергии при последующем отсутствии внешних воздействий на систему, совершающую колебания. Например, колебания груза на нити (рис. 10). При совпадении частоты внешней силы и частоты собственных колебаний тела амплитуда вынужденных колебаний резко возрастает. Такое явление называют механическим резонансом. Графически зависимость амплитуды вынужденных колебаний от частоты действия внешней силы показана на рисунке 11.
Явление резонанса может быть причиной разрушения машин, зданий, мостов, если собственные их частоты совпадают с частотой периодически действующей силы. Поэтому, например, двигатели в автомобилях устанавливают на специальных амортизаторах, а воинским подразделениям при движении по мосту запрещается идти «в ногу».
При отсутствии трения амплитуда вынужденных колебаний при резонансе должна возрастать со временем неограниченно. В реальных системах амплитуда в установившемся режиме резонанса определяется условием потерь энергии в течение периода и работы внешней силы за то же время. Чем меньше трение, тем больше амплитуда при резонансе.

3. Задача на закон Ома для полной цепи.

Источник тока с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом вклю­чен на сопротивление 5,8 Ом. Определить силу тока в цепи.

Дата добавления: 2015-08-31