2. Открытый колебательный контур смотри учебник стр. 260 Вариант 1

Если контур состоит из катушки и двух пластин плоского конденсатора, то под чем большим углом развернуты эти пластины, тем более свободно выходит электромагнитное поле в окружающее пространство (рис. 32, б). Предельным случаем раскрытого колебательного контура является удаление пластин на противоположные концы катушки. Такая система называется открытым колебательным контуром (рис. 32, в). В действительности контур состоит из катушки и длинного провода — антенны.

Вариант 2

Проводник, по которому протекает переменный ток, может стать источником электромагнитных волн. Проводя свои опыты, Генрих Герц использовал для возбуждения электромагнитных волн так называемый открытый колебательный контур. Открытый колебательный контур можно получить из уже известного вам закрытого, если одновременно уменьшать число витков в катушке и раздвигать обкладки конденсатора, уменьшая их площадь (рис. 8).

В результате получится прямой проводник, ток в котором направлен в одну и ту же сторону во всех сечениях, но значение силы тока не одинаково: на концах оно равно нулю, а в середине достигает максимума. Это и есть открытый колебательный контур. Переменный ток, протекающий в нем, порождает в окружающем пространстве переменное магнитное поле.

Принципы радиосвязи смотри учебник стр. 262

С помощью электромагнитных волн можно передавать речь, музыку и другие звуки, и сигналы на расстояние. Для осуществления радиосвязи, прежде всего звуковые колебания воздуха с помощью микрофона превращают в электрические колебания той же формы. Однако частота этих электрических колебаний — примерно от 20 Гц до 20 кГц — слишком низкая для излучения электромагнитных волн. Поэтому в радиопередатчике (рис. 9, а) используют генератор высокой — несущей — частоты, и у этих высокочастотных колебаний изменяют какой-либо параметр (амплитуду, частоту) синхронно с колебаниями, приходящими от микрофона.

То есть высокочастотные колебания (рис. 10, а) модулируют с помощью электрических колебаний низкой частоты (рис. 10, б). Например, для амплитудной модуляции в передатчике последовательно с колебательным контуром генератора высокой частоты включают вторичную обмотку трансформатора, на первичную обмотку которого подается сигнал звуковой частоты.

Модулированный сигнал (рис. 10, в) подается на передающую антенну, которая излучает электромагнитную волну. Эта волна, достигая приемной антенны, вызывает в ней вынужденные электрические колебания той же частоты.

Для настройки приемника (рис. 9, б) на несущую частоту используют колебательный контур.

Из курса механики вам уже известно, что при совпадении частоты внешней силы с собственной частотой колебательной системы наблюдается резкое возрастание амплитуды колебаний — резонанс. Резонанс наблюдается и в колебательном контуре при совпадении частоты периодической ЭДС с собственной частотой контура и при условии, что активное сопротивление контура R достаточно мало (рис. 11).

Резонанс в колебательном контуре и используется при настройке радиоприемника на определенную радиостанцию. Антенна приемника индуктивно связана с колебательным контуром (рис. 12). Радиоволны от разных радиопередатчиков возбуждают в антенне токи различных частот, которые индуцируют в колебательном контуре соответствующие по частоте переменные ЭДС. Если частота переменной ЭДС совпадает с собственной частотой контура, то наступает резонанс — контур радиоприемника выделяет из остальных колебаний, возбужденных в антенне, именно колебания данной частоты. Изменяя собственную частоту контура (как правило, для этого меняют емкость конденсатора), можно настраивать приемник на разные станции.

В приемнике из этих колебаний выделяется сигнал звуковой частоты — производится демодуляция (детектирование). При детектировании сначала с помощью детектора (например, диода) получают пульсирующий ток, а затем его сглаживают с помощью конденсатора, который играет роль фильтра.

Демодулированный и сглаженный сигнал усиливается и подается на громкоговоритель, преобразующий электрические колебания в механические той же частоты: приемник звучит.