Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

R1dG0iYa8sowQ

Wybierz poprawne zakończenie zdania. Hertz w swoim słynnym eksperymencie użył do odbioru fal odbiornika (rezonatora) magnetycznego / elektrycznego.

Jakie pole odbierał Hertz za pomocą pętli ze szczeliną – elektryczne czy magnetyczne?

R111l3iQ2HkAa1

Ćwiczenie 2

Jaką teorię Hertz zweryfikował swoim eksperymentem? Wybierz z listy poniżej. Możliwe odpowiedzi: 1. Teorię indukcji elektromagnetycznej Faradaya;, 2. Teorię elektromagnetyzmu Maxwella;, 3. Szczególna Teorię Względności.

Ćwiczenie 3

R19VCHuQuiwvi

Na rysunkach przedstawiono różne ustawienia anteny odbiorczej (rezonator magnetyczny) w stosunku do anteny nadawczej. Wybierz przypadek (przypadki), dla którego (których) będzie możliwe odebranie fali elektromagnetycznej.
Rysunki przedstawiają widok „z góry” na układ doświadczalny. U góry rysunku znajduje się antena nadawcza z płytkami kondensatora na końcach (jak u Hertza). Zielone kółko to rezonator magnetyczny, na rysunkach b i c ustawiony w płaszczyźnie prostopadłej do rysunku.

Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

R1QB0SHdlbZzP

Rozważ różne ustawienia anteny odbiorczej (rezonatora magnetycznego) w stosunku do anteny nadawczej. Wybierz przypadek (przypadki), dla którego (których) będzie możliwe odebranie fali elektromagnetycznej. Opisy dotyczą widoku „z góry” na układ doświadczalny. Układ stanowi antena nadawcza z płytkami kondensatora na końcach (jak u Hertza) oraz rezonator magnetyczny w postaci kółka, w dwóch przypadkach ustawiony w płaszczyźnie prostopadłej do rysunku. Możliwe odpowiedzi: 1. Antena nadawcza w postaci dwóch przedłużających się poziomych odcinków narysowanych czarnymi liniami. Odcinki zbliżone są do siebie. Końce odcinków skierowane ku sobie zakończone są małymi okręgami o czarnych krawędziach. Poniżej antena odbiorcza. Antenę odbiorczą stanowi metalowa pętla, przedstawiona w postaci okręgu., 2. Antena nadawcza widoczna jest w postaci dwóch przedłużających się poziomych odcinków narysowanych czarnymi liniami. Odcinki zbliżone są do siebie. Końce odcinków skierowane ku sobie zakończone są małymi okręgami o czarnych krawędziach. Poniżej widoczna jest antena odbiorcza. Antenę odbiorczą stanowi metalowa pętla. Widoczna jest ona w postaci poziomego odcinka., 3. Antena nadawcza widoczna jest w postaci dwóch przedłużających się poziomych odcinków narysowanych czarnymi liniami. Odcinki zbliżone są do siebie. Końce odcinków skierowane ku sobie zakończone są małymi okręgami o czarnych krawędziach. Poniżej widoczna jest antena odbiorcza. Antenę odbiorczą stanowi metalowa pętla. Widoczna jest ona w postaci pionowego odcinka.

Weź pod uwagę strukturę fali elektromagnetycznej i rozważ strumień indukcji magnetycznej przenikający powierzchnię rozpiętą na kole.

Tylko w przypadku z Rys. a strumień nie będzie zerowy. Pole magnetyczne wytworzone przez antenę i będące składową częścią pola elektromagnetycznego – fali, tworzy okręgi, których środki leżą na linii anteny nadawczej.

Ćwiczenie 4

Rpy6U7fXEB7KP

W jednym ze swoich eksperymentów Hertz używał elektrod zakończonych kulkami. Tego rodzaju elektrody wymagały napięcia o wartości co najmniej 20 kV, aby przeskoczyła między nimi iskra o długości 7,5 mm. Oblicz wartość napięcia, jakie wystąpiło między kuleczkami w odbiorniku, w którym były one odległe o 0,1 mm. Wynik zaokrąglij do liczb całkowitych. Odp.: U = Tu uzupełnij V.

Powstawanie iskry zachodzi w tych samych warunkach. Zastosuj proporcję.

7,5 mm - 20 kV

0,1 mm - $U$ = ?

Wobec tego

$U=\frac{0,1\hspace{2mm}\textrm{mm}\cdot20\hspace{2mm}\textrm{kV}}{7,5\hspace{2mm}\textrm{mm}})=0,2(6)\hspace{2mm}\textrm{kV}\approx267\hspace{2mm}\textrm{V}$

Ćwiczenie 5

R1TUdwPadtwYK

Na rysunkach przedstawiono różne ustawienia anteny odbiorczej w stosunku do anteny nadawczej. Wybierz przypadek (przypadki), dla którego (których) będzie możliwe odebranie fali elektromagnetycznej.
Rysunki przedstawiają widok „z góry” na układ doświadczalny. U góry rysunku znajduje się antena nadawcza z płytkami kondensatora na końcach (jak u Hertza). Zielony odcinek to antena odbiorcza -rezonator elektryczny, leżący w płaszczyźnie rysunku.

Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

R3bcK0HoQfIL0

Rozważ różne ustawienia anteny odbiorczej w stosunku do anteny nadawczej. Wybierz przypadek (przypadki), dla którego (których) będzie możliwe odebranie fali elektromagnetycznej. Przeanalizuj widok „z góry” na układ doświadczalny. Antena nadawcza z płytkami kondensatora na końcach (jak u Hertza). Natomiast odcinek to antena odbiorcza - rezonator elektryczny, leżący w płaszczyźnie rysunku. Możliwe odpowiedzi: 1. Antena nadawcza w postaci dwóch przedłużających się poziomych odcinków narysowanych czarnymi liniami. Odcinki zbliżone są do siebie. Końce odcinków skierowane ku sobie zakończone są małymi okręgami o czarnych krawędziach. Poniżej antena odbiorcza, którą stanowi metalowa pętla, przedstawiona w postaci poziomego odcinka., 2. Antena nadawcza w postaci dwóch przedłużających się poziomych odcinków narysowanych czarnymi liniami. Odcinki zbliżone są do siebie. Końce odcinków skierowane ku sobie zakończone są małymi okręgami o czarnych krawędziach. Poniżej antena odbiorcza, którą stanowi metalowa pętla, przedstawiona w postaci pionowego odcinka., 3. Ilustracja przedstawia rysunek, na którym widoczne są antena nadawcza i pętla odbiornika. Antena nadawcza widoczna jest w postaci dwóch przedłużających się poziomych odcinków narysowanych czarnymi liniami. Odcinki zbliżone są do siebie. Końca odcinków skierowane ku sobie zakończone są małymi okręgami o czarnych krawędziach. Antenę odbiorczą stanowi metalowa pętla. Widoczna jest ona w postaci poziomego zielonego odcinka po prawej stronie od nadajnika i leżącego na tej samej linii co odcinki stanowiące nadajnik.

Antena będzie odbierała pole elektryczne tylko wtedy, gdy linie pola będą równoległe do niej. Pole to będzie mogło poruszyć elektrony wzdłuż anteny – popłynie prąd.

W przypadku b pole elektryczne jest prostopadłe do anteny. W przypadku c, na przedłużeniu anteny nie występuje żadne pole.

RGxPnsmTHzBN72

Ćwiczenie 6

W fali elektromagnetycznej wektory: indukcji magnetycznej wektor B, natężenia pola elektrycznego wektor E, prędkości światła wektor c spełniają następujące relacje: Możliwe odpowiedzi: 1.

\vec{E} ⊥ \vec{c}

i wektor B, równoległe do, wektor c, 2.

\vec{B} ⊥ \vec{c}

i wektor E, równoległe do, wektor c, 3. Wszystkie trzy wektory są do siebie wzajemnie równoległe, 4. Wszystkie trzy wektory są do siebie wzajemnie prostopadłe

RWRZI7bE4sqxk

Ćwiczenie 6

Ćwiczenie alternatywne. Zaznacz odpowiedź poprawną: Dlaczego, jeśli w pobliżu włączonego radioodbiornika zdejmujesz wełniany sweter z koszuli, w której jest trochę sztucznego włókna, to usłyszysz w radioodbiorniki trzaski? Możliwe odpowiedzi: 1. Tarcie swetra o koszulę generuje ładunki elektryczne. Ładunki te poruszają się, a zatem są źródłem pola magnetycznego. Wirowe pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne, Które wpływa na sygnał wykrywany przez nadajnik radioodbiornika., 2. Tarcie swetra o koszulę generuje falę akustyczną, która zakłóca sygnał., 3. Włókna swetra elektryzują się i pochłaniają część energii, która powinna trafić do radioodbiornika.

Ćwiczenie 7

Wyjaśnij, dlaczego, jeśli w pobliżu włączonego radioodbiornika zdejmujesz wełniany sweter z koszuli, w której jest trochę sztucznego włókna, to usłyszysz w radioodbiorniku trzaski?

uzupełnij treść

Gdybyś zdejmował sweter z koszuli w ciemności zobaczyłbyś iskry przeskakujące między swetrem a koszulą. Iskra wytwarza falę elektromagnetyczną, jak w doświadczeniu Hertza, która odbierana jest przez układ odbiorczy radioodbiornika.

Ćwiczenie 8

Iskrownik w doświadczeniu Hertza wytwarza oprócz fali elektromagnetycznej radiowej i oczywiście świetlnej również promieniowanie rentgenowskie. Wyjaśnij dlaczego.

uzupełnij treść

Przypomnij sobie, w jaki sposób zbudowana jest lampa rentgenowska i jak działa.

Promieniowanie rentgenowskie powstaje wtedy, gdy wysokoenergetyczne elektrony uderzają w materię (w przypadku lampy rentgenowskiej to metalowa anoda). Tutaj, w przypadku doświadczenia Hertza też tak jest. Mamy do czynienia z przeskokami elektronów między elektrodami przy napięciu kilkudziesięciu tysięcy woltów. Wewnątrz elektrody elektrony są gwałtownie wyhamowywane w polach elektronów, a taki jest właśnie mechanizm wytwarzania wysokoenergetycznego promieniowania elektromagnetycznego – promieniowania rentgenowskiego.

Film (standardowy)

Dla nauczyciela

Sprawdź się