Elektromagnetické vlnění
1. Charakterizujte podstatu a vlastnosti elektromagnetického vlnění.
Řešení:
Každá změna magnetického pole vyvolává vznik proměnlivého elektrického pole. Každá změna elektrického pole vyvolává vznik proměnlivého magnetického pole. Magnetické a elektrické pole existují vždy současně a tvoří elektromagnetické pole, které se šíří prostorem rychlostí c = 3·108 m·s–1
2.Charakterizujte jednotlivé druhy elektromagnetického záření.
- Rádiové záření
- Mikrovlny
- Infračervené záření
- Viditelné světlo
- Ultrafialové záření
- Rentgenové záření
- Gama záření
- Kosmické záření
Řešení:
3.Vypočítejte rychlost elektromagnetického vlnění ve vakuu a ve vodě, jestliže pro vodu platí εr=81, μr = 1
Řešení:
Rozbor:
Rychlost elektromagnetického vlnění ve vakuu je c = 3·108 m·s–1, ve vodě v = 0,33·108 m·s–1.
4.Rádiokomunikační pásmo VKV má frekvenční rozsah 66 MHz až 73 MHz. Určete nejmenší a největší vlnovou délku elektromagnetického vlnění v tomto pásmu.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
5.Určete délku půlvlnného dipólu, který má kapacitu 10 pF a indukčnost 0,9 μH. (c = 3·108 m·s–1)
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
6.Oscilační obvod přijímače je naladěn na příjem vysílání, které je přenášeno elektromagnetickým vlněním s vlnovou délkou 5 m. Určete indukčnost cívky oscilačního obvodu, jestliže jeho kapacita je 20 pF.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
7.Oscilační obvod vysílače se skládá z cívky s L = 50 μH a kondenzátoru, jehož kapacitu lze měnit od 60 pF do 240 pF. Určete interval vlnových délek elektromagnetického vlnění, ve kterém pracuje vysílač.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
8.Velmi dlouhé dvouvodičové vedení je připojeno na zdroj střídavého napětí s amplitudou 1 V a frekvencí 75 MHz. Určete okamžité napětí mezi vodiči ve vzdálenosti 5,5 m od zdroje v okamžiku, kdy napětí zdroje je nulové.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
9.Mezi dvěma dlouhými vodiči vznikne stojaté elektromagnetické vlnění. Vodiče jsou spojeny naprázdno. V jaké vzdálenosti od konce vodičů se vytvoří
- a) kmitna proudu stojatého elektromagnetického vlnění
- b) uzel proudu stojatého elektromagnetického vlnění
10.Elektromagnetický dipól pro příjem vysílání ve vzduchu má délku l = 1,8 m. Určete jeho délku pro příjem elektromagnetického vlnění se stejnou frekvencí ve vodě. (εr = 81, μr = 1)
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
11. Jeden oscilační obvod je charakterizován L1 = 3·10–3 H a C1 = 2·10–6 F, druhý L2 = 4·10–3 H a C2 = 1·10–6 F.
- Jsou obvody v rezonanci?
- Pokud nejsou, proveďte nápravu.
12.Rádiové elektromagnetické vlny s vlnovou délkou λ1 = 375 m dopadají na rozhraní dvou prostředí. Úhel dopadu je α = 35°, úhel lomu β = 33°. Jaká je vlnová délka těchto vln λ2 v druhém prostředí?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
13. Pobavme se malým testem:
14.V jaké vzdálenosti od antény radiolokátoru je sledovaný objekt, pokud se odražený signál vrátí za 200 μs. Určete maximální frekvenci impulsů radiolokátoru.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.15.V televizi se za 1 sekundu vymění 25 obrázků, z nichž každý se rozkládá na 625 řádků. Jakou rychlostí postupuje světelná stopa na obrazovce televizního přijímače, jehož řádek je 0,14 m dlouhý.
(Zpětný chod paprsku zanedbejte).
16.Vypočítejte frekvenci elektromagnetického vlnění, které se šíří ve vzduchu s vlnovou délkou λ = 240 m. Jak se změní vlnová délka tohoto vlnění, pokud pronikne do homogenního prostředí, kde se šíří rychlostí 2·108 m·s–1? ( f1 = f2 )
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
17. Určete základní frekvenci stojatého elektromagnetického vlnění v dvouvodičovém vedení naprázdno délky l = 1,5 m, které je ponořeno do oleje.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.18. Dvouvodičové vedení naprázdno je připojeno na zdroj vysokofrekvenčního napětí s frekvencí 400 MHz. Jakou délku musí mít vedení, aby na něm vznikly čtyři uzly vlnění. (V místě, ve kterém je připojeno na zdroj, je kmitna napětí).
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
19. Dvouvodičové vedení naprázdno má délku l = 12 m. Určete, kolikrát menší jsou amplitudy napětí a proudu ve stojaté vlně ve vzdálenosti x = 5 m od konce vedení vzhledem k amplitudě napětí a proudu v místech, ve kterých jsou kmitny. (l = λ/2).
Pro zobrazení řešení se přihlaste.20. Zkušební vysílač vyzařuje elektromagnetické vlnění s frekvencí f = 428 MHz. Ve vzdálenosti l = 3,5 m od pólu vysílače je umístěna odrazná plocha. Podél spojnice odrazné plochy a dipólu vysílače laborant přemísťuje dipól přijímače. Kolikrát se při přemísťování signál zeslabí a opět zesílí? (Kolikrát se v l nachází λ/2)
Pro zobrazení řešení se přihlaste.21.Podle mezinárodní dohody vysílají lodě nouzové volání SOS na vlnové délce 600 m. Zjistěte, zda pro toto vysílání může být použita anténa s kapacitou C = 400 pF a cívka s indukčností L = 253 μH.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.