Физика-11кл-Касьянов-2002-ГДЗ (991547), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Колебательный контур в цепипеременного токаОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ1. Напряжение на катушке индуктивности:uL = ULmcos (ωt + π/2), ULm = ImXL = ImωL.Напряжение на конденсаторе:uC = UСm cos (ωt – π/2), UСm = ImXC = Im / ωC.2.yu LmUCmxU Rm I m3. Полное сопротивление колебательного контура:2Z = Um / I m =1 ⎞⎛22R 2 + ⎜ ωL −⎟ √(R +( ωL – 1 / ωC) ).ωC ⎠⎝4. Резонанс в колебательном контуре – это физическое явление резкого возрастания амплитуды колебаний тока в контуре, если частотавынужденных колебаний совпадает с частотой собственных колебаний в контуре.
Оно используется в схемах настройки усилителей,радиоприемников, генераторов высокочастотных колебаний.5.ImUmRR−ωR1 > R01ωω0ωЗАДАЧИ№ 1.Дано:U C = 100 BU L = 60 BU R = 230 BU −?62Решение:2U m = U Rm+ (U Lm − U Cm ) 2 ⇒⇒ U = U R2 + (U L − U C ) 2 = 900 + (60 − 100) 2 == 50 BОтвет: U = 50 B.№ 2.Дано:xC = 2, 5 кОмРешение:Z = x L − xC = 0, 5 кОмОтвет: Z = 500 Ом.x L = 2 кОмZ −?№ 3.Дано:R = 5 ОмL = 5 ГнРешение:2πν=ν = 1 кГц = 10 3 ГцLC⇒C =4π 22ν L=4 ⋅ (3,14) 2610 Гц ⋅ 5 Гн= 8 ⋅10 −6 ФI = U / Z = U R 2 + (ωL − 1 /(ωC )) 2 =U = 220 ВС–?=U / R =220 B= 44 A.5 ОмОтвет: С = 8 мкФ; I = 44 А.№ 4.Дано:L = 0, 2 ГнРешение:C = 0,1 мкФ = 10 −7 ФR = 367 Омχ = 1 кГц = 10 3 Гцx L ; xC ; Z − ?ω = 2πν = 6, 28 кГцТогда x L = ωL = 1, 26 кОмxс = 1 /(ωC ) = 1, 6 кОмZ = R 2 + (ωL − 1 /(ωC )) 2 == 1346890 Ом 2 + (1, 26 ⋅10 3 Ом − 1, 6 ⋅10 3 Ом =−500 ОмОтвет: xL = 1,26 кОм; xC = 1,6 кОм; Z = 500 Ом№ 5.Дано:Решение:ω = 2πν = 628 рад/сL = 0, 5 ГнC = 4 мкФ = 4 ⋅10R = 54 Омν = 100 ГцI = 0, 5 АZ; Um – ?−6ФZ = R 2 + (ωL − 1 /(ωC )) 2 == 54 2 Ом 2 + (682 ⋅ 0, 5 Гн −1628 рад/с ⋅ 4 ⋅10 −6 Ф== 100 ОмU m = I m Z = I 2 ⋅ Z = 0, 5 ⋅1, 42 ⋅100 Ом = 70, 7 ВОтвет: Z = 100 Ом; Um = 70,7 В.63§ 44.
Примесный полупроводник – составнаячасть элементов схемОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ1. Собственной проводимостью называют проводимость чистых полупроводников в отсутствие примесей, потому что она определяетсясвойствами самого полупроводника. Известны два механизма собственной проводимости – дырочная и электронная.2. Электронная проводимость осуществляется направленным перемещением свободных электронов в межатомном пространстве, которые покинули валентную оболочку атома под действием внешнихполей или в результате нагревания полупроводника.Дырочная проводимость осуществляется при направленном перемещении валентных электронов между электронными оболочкамисоседних атомов на вакантные места (дырки).3. Проводимость полупроводников, которая обусловлена внесениемпримесей в их кристаллические решетки, называется примеснойпроводимостью.Различают донорные и акцепторные примеси.
Валентность атомовакцепторной примеси меньше валентности основного полупроводника, а донорной – больше.4. Примером донорной примеси является пятивалентные атомы мышьяка As в четырехвалентном германии Ge. Полупроводники с донорнойпримесью иногда называют полупроводником n-типа, потому что онипреимущественно обладают электронной проводимостью.5. Примером акцепторной примеси являются трехвалентные атомыгелия Ga в четырехвалентном германии Ge. Полупроводники с акцепторной примесью иногда называют полупроводником p-типа,потому что дырки имеют положительный заряд.§ 45.
Полупроводниковый диодОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ1. Контактный слой, состоящий из двух примесных полупроводников p- и n-типа, называется p-n-переходом. Для его получения кристалл полупроводника с примесью p-типа нагревают до температуры около 1000 К, направляют на поверхность кристалла пар примеси n-типа, который диффундирует. На поверхности кристалла образуется область, которая является полупроводником n-типа. Снаружиего покрывают защитной окисной пленкой.
В монокристалле образуются два контактирующих полупроводника p- и n-типа.642. Запирающим слоем называют двойной слой разноименных электрических зарядов, который создает на p-n-переходе электрическоеполе, препятствующее свободному разделению зарядов.При p-n-переходе свободные электроны из n-области начинаютдиффундировать в p-область благодаря тепловому движению, адырки, наоборот, диффундируют из p-области в n-область.При этом p-область приобретает отрицательный заряд, а n-область –положительный.
Поэтому в p-n-переходе образуется двойной электрический (запирающий) слой.3. Прямое включение: плюс подключается к p-полупроводнику, аминус – к n-полупроводнику.Обратное подключение – наоборот. Основными носителями называются заряженные частицы, которые имеют максимальную концентрацию. Неосновные носители – это заряженные частицы, у которых концентрация значительно меньше, чем концентрация основных носителей.4. При обратном включении ток через p-n-переход пренебрежительно мал, он протекает вследствие движения не основных носителей.При прямом включении p-n-перехода ток протекает в прямом направлении. Чем больше приложенное напряжение, тем больше силатока.Когда приложенная разность потенциалов превосходит напряжениена запирающем слое, сила тока резко возрастает.5.
При включении полупроводникового диода для однополупериодного выпрямления ток через диод проходит только в половине периода, когда напряжение приложено в прямом направлении. Придвухполупериодном выпрямлении ток через сопротивление нагрузки протекает при любой полярности напряжения.U0D2tD1RнD3D4UН0t65§ 46. ТранзисторОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ1. Транзистором называется полупроводниковый прибор с двумя pn-переходами и тремя выводами для включения в электрическуюцепь. Эмиттер является источником свободных электронов, коллектор перехватывает поток носителей заряда, которые идут через базуот эмиттера. База регулирует ток в транзисторе.2.
Электроны двигаются от эммитера к коллектору, следовательно,ток протекает так же.При включении напряжения электроны диффундируют из эммитерав базу и почти все достигают коллекторного перехода.К+Запирающий слой( база-коллектор)nБpIЭ = IК + IБUЭ = IК R НIК-IБRНДыркиЗапирающий слой( эммитер-база)ЭлектроныnIЭ+ --Э+- +UБIКUК3. Основными носителями заряда являются дырки из эммитера,движущиеся к коллектору.
В этом же направлении протекают и токчерез эммитер.К-Запирающий слой( база-коллектор)БЭлектроны+ + +- +++++Запирающий слой( эммитер-база)ДыркиIКpnpЭ++IБRНIЭ- +UБ+-IКUКЭммитер включен в цепь базы и в цепь коллектора. В цепь база –эммитер включен источник слабого переменного сигнала. Неболь66шое изменение входного напряжения вызовет значительное изменение выходного напряжения.4.UUКUБUСUUБU БЭ=U Б +U C+-RНЭ- +К=∆U вых∆U вхUК5.Б+С-LКЭL св++ UКЭтот прибор генерирует автоколебания. Его основными элементамиявляются транзистор, колебательный контур, источник постоянноготока.Обратная связь позволяет корректировать сигнал на выходе системы изменением сигнала на входе.67ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕИЗЛУЧЕНИЕ4Излучение и приемэлектромагнитных волнрадио- и СВЧ-диапазона§ 47.
Электромагнитные волныОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ1. Электромагнитной волной называют возмущение электромагнитного поля, которое передается в пространстве. Ее скорость совпадает со скоростью света с = 3 ⋅ 108 м/с.2. В опыте Герца источником электромагнитного возмущения былиэлектромагнитные колебания, которые возникали в вибраторе (проводник с воздушным промежутком посередине). К этому промежутку подавалось высокое напряжение, оно вызывало искровой разряд.Через мгновение искровой разряд возникал в резонаторе (аналогичный вибратор).
Самая интенсивная искра возникала в резонаторе,который был расположен параллельно вибратору.3. Ток через разрядный промежуток создает вокруг себя индукцию,магнитный поток возрастает, возникает индукционный ток смещения. Напряженность в точке 1 (рис.
155, б учебника) направленапротив часовой стрелки в плоскости чертежа, в точке 2 ток направлен вверх и вызывает индукцию в точке 3, напряженность направлена вверх. Если величина напряженности достаточна для электрического пробоя воздуха в промежутке, то возникает искра и в резонаторе протекает ток.Потому что направления векторов индукции магнитного поля и напряженности электрического поля перпендикулярны друг другу инаправлению волны.4. Сила тока пропорциональна скорости движения заряженных частиц, поэтому электромагнитная волна возникает только если скорость движения этих частиц зависит от времени. Напряженность визлучаемой электромагнитной волне прямо пропорциональна ускорению излучающей заряженной частицы.685.
Плотность энергии электромагнитного поля прямо пропорциональна квадрату напряженности электрического поля.§ 48. Распространение электромагнитныхволнОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ1. Начальное возмущение 1 распространяется на расстояние vτ соскоростью v. Возмущение 2 ближе к вибратору на расстояние vT/4.Возмущения 3, 4 и 5 находятся соответственно на расстояниях v(τ –T/2); v(τ – 3T/4) и v(τ – T).
Расстояние 1-5 равно vT и оно характеризует длину электромагнитной волны.2. Длиной волны называется расстояние, на которое распространяется за период колебаний источника волна. Длина волны прямопропорциональна скорости ее распространения.3. E = E0 sin ω (t – x/v).B = B0 sin ω (t – x/v).На рисунке 157 а) изображена напряженность электрического поляи индукция магнитного поля излучающего гармонического вибратора в плоскости вибратора.
Линии напряженности расположены вплоскости XY, линии индукции окружают переменный ток и расположены в перпендикулярной чертежу плоскости. В момент времени7T/4 показана длина волны излучения.На рисунке 157 б) изображена напряженность электрического поляи индукция магнитного поля излучающего гармонического вибратора в пространстве (вблизи оси Х). Колебания вектора Е происходят в плоскости XY.4. Поляризация это явление выделения колебаний векторов напряженности электрического поля определенной ориентации.rrПлоско поляризованная волна – волна, в которой вектор E (и B )колеблется только в одном направлении, которое перпендикулярнонаправлению распространения волны.Плоскость поляризации электромагнитной волны – это плоскость,которая проходит через направление распространения волны и направление колебаний вектора напряженности электрического поля.5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
