Vật lí 12 Bài 23: Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến

[Rau muống xào]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

BÀI 23. NGUYÊN TẮC THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN​

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM​

1. Nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến​

a) Phải dùng các sóng điện từ cao tần.
+ Sóng mang là những sóng vô tuyến có bước sóng ngắn dùng để tải các thông tin. Trong vô tuyến truyền hình, người ta dùng sóng mang có bước sóng rất ngắn.
+ Sóng mang là sóng điện từ cao tần có thể truyền đi xa và dùng để tải thông tin như: âm thanh hoặc hình ảnh.

b) Phải biến điệu sóng mang

+ Biến điệu một sóng điện từ cao tần là sự trộn sóng âm tần với sóng cao tần và làm cho sóng này tải được thông tin cần truyền đi.
+ Để sóng mang truyền tải được những thông tin có tần số âm, người ta thực hiện như sau:

• Dùng micrô biến dao động âm thành dao động điện cùng tần số. Dao động này ứng với một sóng điện từ gọi là sóng âm tần.
• Dùng mạch biến điệu để “trộn” sóng âm tần với sóng mang. Việc làm này được gọi là biến điệu sóng điện từ. Sóng mang đã được biến điệu sẽ truyền từ đài phát này đến máy thu.

c) Ở nơi thu phải tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần để đưa ra loa.
+ Bộ phận thực hiện việc tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần gọi là mạch tách sóng.
+ Loa sẽ biến dao động điện thành dao động âm có cùng tần số.
d) Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ, ta phải khuếch đại chúng bằng mạch khuếch đại.

2. Sơ đồ khối của một máy phát thanh và máy thu thanh vô tuyến đơn giản​

	Máy Phát Thanh	Máy Thu Thanh
Sơ đồ
Các bộ phận cơ bản	Micrô: Tạo ra dao động điện từ âm tần. Mạch phát sóng điện từ cao tần: Phát sóng điện từ có tần số cao Mạch biến điệu: Trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần. Mạch khuyếch đại: Khuyếch đại dao động điện từ cao tần đã được biến điệu. Anten phát: Tạo ra điện từ trường cao tần lan truyền trong không gian	Anten thu: Thu sóng điện từ cao tần biến điệu. Mạch khuyếch đại dao động điện từ cao tần: khuyếch đại dao động điện từ cao tần Mạch tách sóng: tách dao động điện từ âm tần ra khỏi dao động điện từ cao tần. Mạch khuyếch đại dao động điện từ âm tần: Khuyếch đại dao động điện từ âm tần từ mạch tách sóng gởi đến. Loa: Biến dao động điện thành dao động âm

II. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA​

Câu C1:​

Hãy giải thích tại sao phải dùng các sóng điện từ cao tần.
Trả lời:
Sóng điện từ cao tần thường được gọi là sóng ngắn. Trong thông tin liên lạc vô tuyến thường dùng sóng ngắn vì:
+ Sóng ngắn ít bị không khí hấp thụ.
+ Sóng ngắn có thể truyền đi rất xa nhờ sự phản xạ tốt ở tầng điện li và mặt đất.

Câu C2 (trang 117 SGK Vật lí 12):​

Hãy nêu tên của các sóng mang này và cho biết khoảng tần số của chúng.
Trả lời:
Sóng vô tuyến được phân loại gồm: sóng dài, sóng trung, sóng ngắn và sóng cực ngắn
– Sóng dài: có bước sóng khoảng [imath]10^3 m[/imath], tần số khoảng [imath]3.10^5 Hz[/imath]
– Sóng trung: có bước sóng khoảng [imath]10^2 m[/imath], tần số khoảng [imath]3.10^6 Hz[/imath]
– Sóng ngắn: có bước sóng khoảng [imath]10 m[/imath], tần số khoảng [imath]3.10^7 Hz[/imath]
– Sóng cực ngắn: có bước sóng khoảng vài mét, tần số khoảng [imath]3.10^8 Hz.[/imath]

Câu C3:​

Hãy trình bày tác dụng của mỗi bộ phận trong sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến đơn giản.
Trả lời:

+ Sơ đồ: + Các bộ phận trong sơ đồ khối của máy phát vô tuyến đơn giản Micrô: Tạo ra dao động điện từ âm tần. Mạch phát sóng điện từ cao tần: Phát sóng điện từ có tần số cao Mạch biến điệu: Trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần. Mạch khuyếch đại: Khuyếch đại dao động điện từ cao tần đã được biến điệu. Anten phát: Tạo ra điện từ trường cao tần lan truyền trong không gian

​

Câu C4:​

Hãy trình bày tác dụng của mỗi bộ phận trong sơ đồ khối của một máy thu thanh đơn giản.
Trả lời:

+ Sơ đồ: + Các bộ phận trong sơ đồ khối của máy thu thanh đơn giản. Anten thu: Thu sóng điện từ cao tần biến điệu. Mạch khuyếch đại dao động điện từ cao tần: khuyếch đại dao động điện từ cao tần Mạch tách sóng: tách dao động điện từ âm tần ra khỏi dao động điện từ cao tần. Mạch khuyếch đại dao động điện từ âm tần: Khuyếch đại dao động điện từ âm tần từ mạch tách sóng gởi đến. Loa: Biến dao động điện thành dao động âm

​

Xem thêm:
[Vật lí 7] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 8] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 9] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 10] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 11] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 12] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP

 

[Rau muống xào]

Giải bài tập SGK​

Bài 1:​

Hãy nêu bốn nguyên tắc cơ bản của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến.
Lời giải:
Bốn nguyên tắc cơ bản của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến:
– Phải dùng sóng vô tuyến có bước sóng ngắn làm sóng mang để tải các thông tin.
– Phải biến điệu các sóng mang. Tức là phải làm sao cho sóng mang truyền tải được những thông tin có tần số âm.
– Ở nơi thu phải tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần đưa ra loa.
– Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ, ta phải khuếch đại chúng bằng các mạch khuếch đại.

Bài 2:​

Sóng mang là gì? Thế nào là biến điệu một sóng điện từ cao tần?
Lời giải:
– Sóng mang là những sóng vô tuyến ùng để tải các thông tin.
– Biến điệu một sóng điện từ cao tần là dùng một bộ phận khác để “trộn” sóng âm tần với sóng mang.

Câu C3:​

Hãy trình bày tác dụng của mỗi bộ phận trong sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến đơn giản.
Trả lời:

+ Sơ đồ: + Các bộ phận trong sơ đồ khối của máy phát vô tuyến đơn giản Micrô: Tạo ra dao động điện từ âm tần. Mạch phát sóng điện từ cao tần: Phát sóng điện từ có tần số cao Mạch biến điệu: Trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần. Mạch khuyếch đại: Khuyếch đại dao động điện từ cao tần đã được biến điệu. Anten phát: Tạo ra điện từ trường cao tần lan truyền trong không gian

Câu C4:​

Hãy trình bày tác dụng của mỗi bộ phận trong sơ đồ khối của một máy thu thanh đơn giản.
Trả lời:

+ Sơ đồ: + Các bộ phận trong sơ đồ khối của máy thu thanh đơn giản. Anten thu: Thu sóng điện từ cao tần biến điệu. Mạch khuyếch đại dao động điện từ cao tần: khuyếch đại dao động điện từ cao tần Mạch tách sóng: tách dao động điện từ âm tần ra khỏi dao động điện từ cao tần. Mạch khuyếch đại dao động điện từ âm tần: Khuyếch đại dao động điện từ âm tần từ mạch tách sóng gởi đến. Loa: Biến dao động điện thành dao động âm

​

Bài 5 (trang 119 SGK Vật Lý 12):​

Trong dụng cụ nào dưới đây có cả một máy phát và một máy thu sóng vô tuyến?

A. Máy thu thanh.
B. Máy thu hình.
C. Chiếc điện thoại di động.
D. Cái điều khiển ti vi.

Lời giải: Chọn C.
Trong chiếc điện thoại di động có cả một máy phát và một máy thu sóng vô tuyến.

Bài 6 (trang 119 SGK Vật Lý 12):​

Chọn câu đúng.
Trong “máy bắn tốc độ” xe cộ trên đường
A. chỉ có máy phát sóng vô tuyến.
B. chỉ có máy thu sóng vô tuyến.
C. có cả máy phát và máy thu sóng vô tuyến.
D. không có máy phát và máy thu sóng vô tuyến.

Lời giải: Chọn C.
Trong “máy bắn tốc độ” xe cộ trên đường có cả máy phát và máy thu vô tuyến. Chú ý rằng, máy này hoạt động dựa trên hiệu ứng Đôp-le nên nó vừa phát ra sóng điện từ vừa phải thu sóng điện từ phản xạ trở lại.

Bài 7 (trang 119 SGK Vật Lý 12):​

Biến điện sóng điện từ là gì?
A. Là biến đổi sóng cơ thành sóng điện từ
B. Là trộn sóng điện từ tần số âm với sóng điện từ tần số cao.
C. Là làm cho biên độ sóng điện từ tăng lên.
D. Là tách sóng điện từ tần số âm ra khỏi sóng điện từ tần số cao.

Lời giải: Chọn B.
+ Biến điệu một sóng điện từ cao tần là sự trộn sóng âm tần với sóng cao tần và làm cho sóng này tải được thông tin cần truyền đi.

Xem thêm:
[Vật lí 7] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 8] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 9] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 10] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 11] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 12] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP

 

[Rau muống xào]

Giải bài tập sách bài tập

Bài 23.1:
Điều khiển tivi từ xa là việc dùng sóng điện từ để truyền tải thông tin
Chọn [imath]D[/imath]

Bài 23.2:
Máy điện thoại di động là thiết bị có một máy thu và một máy phát sóng vô tuyến
Chọn [imath]C[/imath]

Bài 23.3:
Trong việc truyền thanh vô tuyến trên những khoảng cách hàng nghìn kilômét, người ta thường dùng các sóng vô tuyến có bước sóng vào cỡ vài chục mét
Chọn [imath]B[/imath]

Bài 23.4:
Để truyền các tín hiệu truyền hình vô tuyến, người ta thường dùng các sóng điện từ có tần số vào khoảng vài nghìn mêgahéc.
Chọn [imath]D[/imath]

Bài 23.5:
Trong sơ đồ khối của một máy phát sóng vô tuyến đơn giản không có mạch tách sóng
Chọn [imath]C[/imath]

Bài 23.6:
Trong sơ đồ khối của một máy thu sóng vô tuyến đơn giản không có mạch biến điệu
Chọn [imath]B[/imath]

Bài 23.7:
Bão từ ảnh hưởng đến sự truyền sóng vô tuyến vì nó làm thay đổi khả năng phản xạ sóng điện từ trên tầng điện li.
Chọn [imath]D[/imath]

Bài 23.9:
Ta có: [imath]\lambda=c.T=2\pi c\sqrt{LC}[/imath]
[imath]\Rightarrow C=\dfrac{\lambda^2}{4\pi^2c^2L}=\dfrac{31^2}{4\pi^2(3.10^8)^2.5.10^{-6}}=54pF[/imath]

Bài 23.10:
Ta có:[imath]\Rightarrow {L_{\max }} = \dfrac{{\lambda _{\max }^2}}{{4{\pi ^2}{c^2}{C_{\max }}}}\\ = \dfrac{{{{1000}^2}}}{{4{\pi ^2}{{({{3.10}^8})}^2}{{.860.10}^{ - 12}}}} = 0,{33.10^{ - 3}}H[/imath]
[imath]{\lambda _{\min }} = c.T = 2\pi c\sqrt {{L_{\min }}{C_{\min }}}[/imath]
[imath]\Rightarrow {L_{\min }} = \dfrac{{\lambda _{\min }^2}}{{4{\pi ^2}{c^2}{C_{\min }}}}\\ = \dfrac{{{{10}^2}}}{{4{\pi ^2}{{({{3.10}^8})}^2}{{.15.10}^{ - 12}}}} \\= 1,{87.10^{ - 6}}H[/imath]