sk|cz|

Electromagnetic waves

1. Charakterizujte podstatu a vlastnosti elektromagnetického vlnenia.

Riešenie:

Každá zmena magnetického poľa vyvoláva vznik premenlivého elektrického poľa. Každá zmena elektrického poľa vyvoláva vznik premenlivého magnetického poľa. Magnetické a elektrické pole existujú vždy súčasne a tvoria elektromagnetické pole,  ktoré sa šíri priestorom rýchlosťou c = 3.108m.s-1

fyzika-elektromagneticke-vlnenie-1.gif


2.

Charakterizujte jednotlivé druhy elektromagnetického žiarenia.

  1. Rádiové žiarenie
  2. Mikrovlny
  3. Infračervené žiarenie
  4. Viditeľné svetlo
  5. Ultrafialové žiarenie
  6. Röntgenové žiarenie
  7. Gama žiarenie
  8. Kozmické žiarenie

Riešenie:

fyzika-elektromagneticke-vlnenie-2r.gif 


3.

Vypočítajte rýchlosť elektromagnetického vlnenia vo vákuu a vo vode, ak pre vodu platí εr=81, μr = 1

Riešenie:

Rozbor:

fyzika-elektromagneticke-vlnenie-3.gif 

Rýchlosť elektromagnetického vlnenia vo vákuu je c = 3.108m.s-1, vo vode v = 0,33.108m.s-1.


4.

Rádiokomunikačné pásmo VKV má frekvenčný rozsah 66MHz až 73MHz. Určite najmenšiu a najväčšiu vlnovú dĺžku elektromagnetického vlnenia v tomto pásme.

Riešenie:

Rozbor:

fyzika-elektromagneticke-vlnenie-4.gif 

Vlnový rozsah v rádiokomunikačnom pásme VKV je od 4,1m do 4,5m.


5.

Určite dĺžku polvlnového dipóla, ktorý má kapacitu 10pF a indukčnosť 0,9μH.(c = 3.108m.s-1)

Riešenie:

Rozbor:

fyzika-elektromagneticke-vlnenie-5.gif 

Polvlnový dipól má dĺžku l = 2,826m.


6.

Oscilačný obvod prijímača je naladený na príjem vysielania, ktoré je prenášané elektromagnetickým vlnením s vlnovou dĺžkou 5m. Určite indukčnosť cievky oscilačného obvodu, ak jeho kapacita je 20pF.

Riešenie:

Rozbor:

fyzika-elektromagneticke-vlnenie-6.gif 

Indukčnosť cievky oscilačného obvodu je 0,3522μH.


7.

Oscilačný obvod vysielača sa skladá z cievky s L = 50μH a kondenzátora, ktorého kapacitu možno meniť od 60pF do 240pF. Určite interval vlnových dĺžok elektromagnetického vlnenia, v ktorom pracuje vysielač.

Riešenie:

Rozbor:

fyzika-elektromagneticke-vlnenie-7.gif 

Vysielač pracuje v intervale vlnových dĺžok od 103,2m do 206,3m.


8.

Veľmi dlhé dvojvodičové vedenie je pripojené na zdroj striedavého napätia s amplitúdou 1V a frekvenciou 75MHz. Určite okamžité napätie medzi vodičmi vo vzdialenosti 5,5m od zdroja v okamihu, keď napätie zdroja je nulové.

Riešenie:

Rozbor:

fyzika-elektromagneticke-vlnenie-8.gif 

Okamžité napätia sú u1 = –0,71V a u2 = 0,71V.


9.

Medzi dvoma dlhými vodičmi vznikne stojaté elektromagnetické vlnenie. Vodiče sú spojené naprázdno. V akej vzdialenosti od konca vodičov sa vytvorí

  • a) kmitňa prúdu stojatého elektromagnetického vlnenia
  • b) uzol prúdu stojatého elektromagnetického vlnenia

Riešenie:

fyzika-elektromagneticke-vlnenie-9.gif


10.

Elektromagnetický dipól na príjem vysielania vo vzduchu má dĺžku l = 1,8m. Určite jeho dĺžku na príjem elektromagnetického vlnenia s rovnakou frekvenciou vo vode. (εr = 81, μr = 1)

Riešenie:

Rozbor:

 fyzika-elektromagneticke-vlnenie-10.gif

Dĺžka elektromagnetického dipólu vo vode je 20cm.


11. Jeden oscilačný obvod je charakterizovaný L1 = 3.10-3H a C1 = 2.10-6F, druhý L2 = 4.10-3H a C2 = 1.10-6F.

  • Sú obvody vrezonancii?
  • Ak nie sú, urobte nápravu.

Riešenie:

Rozbor:

L1 = 3.10-3H a C1 = 2.10-6F, L2 = 4.10-3H a C2 = 1.10-6F.

Podmienka rezonancie:
L1.C1 = L2.C2
3.10-3.H.2.10-6F = 4.10-3H.1.10-6F
6.10-6H.F = 4.10-9H.F - neplatí

 fyzika-elektromagneticke-vlnenie-11.gif

Obvody nie sú v rezonancii. Na nápravu je viacero možností. Napríklad kondenzátor C2 = 1.10-6F nahradiť iným kondenzátorom C2 = 1,5.10-6F.


12.

Rádiové elektromagnetické vlny s vlnovou dĺžkou λ1 = 375m dopadajú na rozhranie dvoch prostredí. Uhol dopadu je α = 350, uhol lomu β = 330. Aká je vlnová dĺžka týchto vĺn λ2 v druhom prostredí?

Riešenie:

Rozbor:

fyzika-elektromagneticke-vlnenie-12.gif 

Vlnová dĺžka v druhom prostredí je λ2 = 357m.


13. Pobavme sa malým testom:

fyzika-elektromagneticke-vlnenie-13.gif

Riešenie:

1B, 2C, 3A, 4C, 5B, 6A, 7B, 8C