FYZIKA 2. ROČNÍK. λ = Elektromagnetické vlnění-příklady

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "FYZIKA 2. ROČNÍK. λ = Elektromagnetické vlnění-příklady"

Tomáš Svoboda
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 FYZIKA. ROČNÍK Elektoagnetiké vlnění-příklady A. Anténní dipól po příje televizního vysílání á délku,75. Po jakou ekveni televizního vysílače je učen? l =,75 - = 3 s =?. l = = l = = = = l,75 3 Hz Hz MHz Anténní dipól je učen po ekveni vysílače MHz. B. Televizní vysílač ve II. televizní pásu pauje s ekvení MHz. Učete délku dipólu po příje tohoto vysílání. 6 = Hz - = 3 s l =?. l = = l = =,75 Délka dipólu po příje vysílání je,75. A. Radiolokáto vyslal ipuls elektoagnetikého vlnění sěe k vodivé překáže a jeho přijíač zaegistoval odažený ipuls za 6 µ s. Učete vzdálenost překážky od adiolokátou. t = 6 6 s = 3 s l =?. Elektoagnetiké vlnění

Učete délku dipólu po příje tohoto vysílání. 6 = Hz - = 3 s l =?. l = = l = =,75 Délka dipólu po příje vysílání je,75. A.

2 FYZIKA. ROČNÍK t l = = = = k Vzdálenost překážky od adiolokátou je 9 k. B. Vodivá překážka je ve vzdálenosti k od adiolokátou. Jaká doba uplyne ezi vysílání adiolokačního ipulsu a jeho příje v adiolokátou? 3 l = = 3 s t =?. l t = = µs Doba ezi vysílání a přijetí ipulsu je µ s. 3. K osilátou, kteý kitá haoniky s aplitudou napětí U a peiodou T, je připojeno dvojité vedení na koni otevřené (vedení napázdno R ). Podél vedení vzniká stojaté vlnění s aplitudou napětí na otevřené koni. Učete aplitudu napětí na koni vedení a vzdálenost od kone, v kteé je aplituda napětí popvé nulová. Napětí odpovídajíí postupné elg. vlně á ovnii t u = U sinπ +, kde je vzdálenost od kone vedení. T Napětí odpovídajíí odažené vlně á ovnii t u = U sinπ T Výsledné napětí ve vzdálenosti je dáno součte t t u = u + u = U sin π + + sin π T T y + y (sin + sin y = os sin ) u = U os π sinωt U U aplituda napětí ve stojaté vlně = U = U Elektoagnetiké vlnění

l = = 3 s t =?. l t = = µs Doba ezi vysílání a přijetí ipulsu je µ s. 3. K osilátou, kteý kitá haoniky s aplitudou napětí U a peiodou T, je připojeno dvojité vedení na koni otevřené (vedení napázdno R ).

3 FYZIKA. ROČNÍK Vzdálenost od kone, kde bude aplituda napětí nulová: os = π π π = = 4 Aplituda na koni vedení bude ít hodnotu U, nulová aplituda bude popvé ve vzdálenosti od kone vedení K osilátou, kteý kitá haoniky s aplitudou napětí U a s peiodou T, je připojeno dvojité vedení spojené nakátko (zakončené zkate R = Ω ). Podél vedení vzniká stojaté vlnění. Učete aplitudu vedení a vzdálenosti od kone vedení, kde je aplituda napětí nulová. Odažená vlna á opačnou ázi a je popsána ovnií t u = U sinπ T. Napětí odpovídajíí postupné elg. vlně á ovnii t u = U sin π + T Napětí odpovídajíí odažené elg. vlně á ovnii t u = U sin π,kde je vzdálenost od kone vedení. T Výsledné napětí ve vzdálenosti je t t u = u + u = U sin π + sin π T T = π t π = U os sin T π + y y u = U sin osωt sin sin y = os sin U U aplituda napětí ve stojaté vlně Místa, kde bude aplituda napětí nulová: π sin = π = kπ = k k =, Elektoagnetiké vlnění

Učete aplitudu vedení a vzdálenosti od kone vedení, kde je aplituda napětí nulová. Odažená vlna á opačnou ázi a je popsána ovnií t u = U sinπ T. Napětí odpovídajíí postupné elg.

4 FYZIKA. ROČNÍK Místa, kde bude aplituda napětí nulová, se naházejí ve vzdálenosteh k od kone vedení, kde k =,. 5. Učete polohy íst na vedení, kde aplituda napětí ve stojaté elektoagnetiké vlně je stejná jak v případě vedení napázdno, tak v případě nakátko. Učete obeně velikost aplitudy napětí v těhto ísteh. Rovnost aplitud napětí stojaté vlny v případě zapojení napázdno a nakátko: U os π = U os π = sin π sin π π tg π = π = + kπ = + k, k =,... 4 U = U Aplitudy napětí jsou stejné ve vzdálenosteh = + k od kone vedení, kde k =, a velikost aplitudy je v těhto ísteh U = U. 6. Za dipóle přijíaí antény je pohyblivě uístěna vodivá deska. Při vzdalování desky od dipólu zjistíe, že se přijatý signál peiodiky zesiluje a zeslabuje. Vzdálenost dvou sousedníh poloh desky, v nihž nastalo zesílení signálu, je 65. Učete ekveni, na kteé pauje vysílač. d =,65 = 3 s - =? Mezi dipóle a deskou vzniká stojaté elg. vlnění, a tedy vzdálenost dvou sousedníh poloh desky odpovídá vzdálenosti dvou kiten stojatého vlnění. d =,65 d = =,3 = =,3 3 Hz,3 Hz 3MHz Vysílač pauje na ekveni 3 MHz. Elektoagnetiké vlnění

Rovnost aplitud napětí stojaté vlny v případě zapojení napázdno a nakátko: U os π = U os π = sin π sin π π tg π = π = + kπ = + k, k =,.

5 FYZIKA. ROČNÍK 7. Z Mawellovy teoie elektoagnetikého pole vyplývá po yhlost elektoagnetikého vlnění ve vakuu vztah =, kde ε je peitivita vakua, ε µ µ je peeabilita vakua. Poveďte výpočet velikosti yhlosti a výsledek sovnejte s hodnotou zjištěnou epeientálně. Dosazení jednotek ověřte ozěovou spávnost výazu. ε =, F µ =,5 6 H [ Q] [ U ] ( ε µ ) = F H = s I Ui = L t [ U ] [ t] [ I ] V s H = [ L] = = A C A s F = = = V V A s V s F H = = s V A ( ) ( ) F H = s = s dosazení: - = =3 s ε µ. Učete délku půlvlnného dipólu, jehož základní ekvene odpovídá vlastní ekveni osilačního obvodu s kondenzátoe kapaity pf a s ívkou o indukčnosti,9 µ H. C = pf = F L =,9 µh =,9 6 H = 3 s - l =? 7 = = 5,3 Hz π LC = = 5,65 l = =,3 Délka půlvlnného dipólu je,3. Elektoagnetiké vlnění

ε =, F µ =,5 6 H [ Q] [ U ] ( ε µ ) = F H = s I Ui = L t [ U ] [ t] [ I ] V s H = [ L] = = A C A s F = = = V V A s V s F H = = s V A ( ) ( ) F H = s = s dosazení: - = =3 s ε µ.

6 FYZIKA. ROČNÍK 9. Učete délku půlvlnného dipólu po vysílání a příje elektoagnetikého vlnění o ekveni 43 MHz ve vzduhu a ve vodě ( ε =, µ = ). 6 = 43 Hz. ε =, µ = - = 3 s l =? ve vzduhu: l = = =,7 l =,35 ve vodě: l v = lvoda = =,39 = 39 ε µ 9 Délka půlvlnného dipólu ve vzduhu je,35, ve vodě,39.. Elektoagnetiké vlnění o vlnové déle 4 poniká ze vzduhu do stejnoodého - postředí, v něž se šíří yhlostí s. Učete vlnovou délku elektoagnetikého vlnění v toto postředí. = 4, v = 3 s v = s =?. = v v v 6 = = = v Vlnová délka elektoagnetikého vlnění v postředí je 6.. Radiolokáto vysílá za sekundu 4 ipulsů elektoagnetikého vlnění o vlnové déle 5. Doba tvání jednoho ipulsu je, µ s. Učete, kolik kitů obsahuje jeden ipuls a do jaké největší vzdálenosti lze adiolokátoe učovat íle. n = 4 =,5 Elektoagnetiké vlnění

. Elektoagnetiké vlnění o vlnové déle 4 poniká ze vzduhu do stejnoodého - postředí, v něž se šíří yhlostí s. Učete vlnovou délku elektoagnetikého vlnění v toto postředí. = 4, v = 3 s v = s =?

7 FYZIKA. ROČNÍK t =, 6 s - = 3 s l a =?, n =? T = n = 4 s,5 s 5 T = = = s 3 6 t, s n = = = 4 T 5 s T l a = = 37,5 k Jeden ipuls obsahuje 4 kitů a íle lze učovat do vzdálenosti 37,5 k.. Výkonné adiolokátoy uožňují epeientálně zjišťovat vzdálenost kosikýh objektů. Při adiolokai Měsíe se ipuls odažený od jeho povhu vátil za,563 s. Učete vzdálenost Měsíe. t =,563 s - = 3 s l =? t l = = = 3,563 3,45 Vzdálenost Měsíe je 34 5 k. Elektoagnetiké vlnění

učovat do vzdálenosti 37,5 k.. Výkonné adiolokátoy uožňují epeientálně zjišťovat vzdálenost kosikýh objektů.

Podobné dokumenty

( ) Úloha č. 9. Měření rychlosti zvuku a Poissonovy konstanty

( ) Úloha č. 9. Měření rychlosti zvuku a Poissonovy konstanty Fyzikální praktikum IV. Měření ryhlosti zvuku a Poissonovy konstanty - verze Úloha č. 9 Měření ryhlosti zvuku a Poissonovy konstanty 1) Pomůky: Kundtova trubie, mikrofon se sondou, milivoltmetr, měřítko,