1. Какое явление лежит в основе работы электрогенераторов?

В предыдущей теме нам были известны только индукционные электрогенераторы, в основе работы которых лежит явление электромагнитной индукции. Как правило, они создают переменные токи промышленной частоты 50 Гц (но могут создавать и частоты и в несколько раз менее или более этой). В этой теме мы познакомились с неиндукционными генераторами (см. фото), которые могут создавать переменные токи в гораздо более широких диапазонах частот: от нескольких герц вплоть до нескольких гигагерц. В основе работы таких генераторов лежит явление резонанса в колебательном контуре. Правда, такие токи имеют значительно меньшую мощность, чем токи индукционных генераторов.

2. Почему для приборов и устройств, испускающих свет, не применяют переменный ток частотой 10 Гц?

В осветительной сети частота тока 50 Гц, и это значит что сто раз в секунду ток достигает максимального значения и сто раз становится равным нулю. Лампы, включенные в эту сеть, сто раз в секунду уменьшают свою яркость и столько же раз вспыхивают ярче. Однако глаз человека этого не замечает благодаря способности сохранять зрительные ощущения около 0,1 с. При частоте 10 Гц мерцания ламп или светодиодов будут заметны глазу. Аналогия: смену кадров в кино глаз тоже не замечает, поскольку используется частота 24 кадра в секунду, создающая зрительный эффект плавных движений объектов. Экран телевизора электронный луч «пробегает» за 1/24 долю секунды, и картинка на экране тоже воспринимается нами цельной.

3. Как сказывается на работе радиоприемника включение электрического освещения или других электроприборов в комнате?

Сами работающие электроприборы обычно не вносят помех в работу радиоприемника (кроме электродвигателей с искрящими коллекторами). Однако в момент включения любых электроприборов в выключателях или розетках возникает искрение контактов, что становится причиной возникновения электромагнитных волн различной длины. Такие волны воздействуют на приемные контуры радиоприемников и мы слышим кратковременный треск.

4. Почему во время грозы часто портятся электроприборы, даже если молния их не задела?

Сильный электрический ток молнии создает мощное электромагнитное поле, которое индуцирует в электроприборах сильные токи. Может произойти пробой диэлектриков внутри приборов, что приводит к их порче; приборы могут даже расплавиться.

5. Почему при радиосвязи именно колебания высокой частоты в смодулированном сигнале называют несущими?

Только колебания высокой частоты могут переносить энергию на большие расстояния; колебания низких (звуковых) частот очень быстро теряют свою энергию из-за рассеяния. Например, при работе в радиолюбительском диапазоне 3,5 МГц можно связаться с человеком за тысячи километров: сигнал многократно отражается от земной поверхности и от ионосферы, теряя незначительную часть мощности.

6. Какое явление позволяет смотреть передачи определённого телевизионного канала из многих?

Явление электрического резонанса в настроечном колебательном контуре телевизионного приемника. Именно резонанс позволяет выделить несущую частоту выбранного канала из многих принимаемых на антенну.

7. Почему передающие башни телецентров и их ретрансляционные мачты строят очень высокими?

Все телевизионные приемники получают сигнал УКВ диапазона (длина таких волн менее 10 м), поэтому они не огибают препятствий и распространяются только в пределах прямой видимости. Поэтому башни и мачты должны быть выше всех зданий и сооружений в округе.

8. Почему при связи на коротких волнах всегда образуются зоны радиомолчания?

Короткие волны распространяются только в пределах прямой видимости. Поэтому из-за изгиба земной поверхности волны не могут попасть к приемникам на расстоянии 50-100 км и далее напрямую (см. чертеж). Однако короткие волны отражаются от ионосферы и достигают более далеких приемников, если отсчитывать расстояние вдоль земной поверхности. Между первой группой и второй группой приемников на земной поверхности будет зона радиомолчания, где сигнал передатчика принять невозможно.

(C) 2014. Берсенева Е.С. (Свердловская область, г.Талица) при участии Физика.ru