ТърсиУченик? Влез с код30 дни безплатноБезплатно
Класове
Начален етап
Прогимназиален етап
Гимназиален етап
Всички игриНВО и матуриЦениСтатииВидеоЗа родителиЗа училищаВход за учителиУченик? Влез с код
Физика и астрономия · 12 клас · урок 11 от 13

Микровълнови комуникации и радиокомуникации

Радиовълните и микровълните са електромагнитни вълни, които пренасят информация без проводници: радио, телевизия, мобилни телефони, Wi-Fi, GPS и сателитна връзка. Информацията се "качва" на носеща вълна чрез модулация (амплитудна или честотна). Дългите вълни се огъват около Земята и се отразяват от йоносферата, а микровълните преминават през нея и се насочват с антени в тесен сноп. Микровълните се използват и в радарите и микровълновите фурни.

Играйте само този урок:Вярно или невярноТаблоБомбаНадбягванеОтборен тест А/Б/В/ГГорещ стол

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Връзка: c = λν, c ≈ 3·108 m/s.
  • AM: изменя се амплитудата; FM: изменя се честотата на носещата вълна.
  • Микровълни: честоти от около 300 MHz до 300 GHz (Wi-Fi 2,4 и 5 GHz).
  • Йоносферата отразява дългите и средните вълни, а микровълните преминават през нея.
  • Антената излъчва и приема електромагнитни вълни.

Пример

FM станция на 90 MHz излъчва вълна с дължина λ = 3·108/9·107 ≈ 3,3 m.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Микровълнова фурна работи при честота 2,45 GHz. Каква е дължината на вълната? (c = 3·108 m/s)
    • ≈ 1,2 m
    • ≈ 1,2 mm
    • ≈ 12 cm
    • ≈ 120 m

    Отговор: ≈ 12 cm

    λ = c/ν = 3·108/2,45·109 ≈ 0,12 m.

  2. Какво пренася сигнала в радиокомуникациите?
    • Звукови вълни
    • Електромагнитни вълни
    • Ултразвук
    • Електрони, летящи през въздуха

    Отговор: Електромагнитни вълни

    Радиовълните са електромагнитни и се разпространяват със скоростта на светлината.

  3. Какво е модулация в радиотехниката?
    • Изменение на амплитудата или честотата на носещата вълна според сигнала
    • Усилване на звука в говорителя
    • Превръщане на ток в светлина
    • Поглъщане на вълни от антената

    Отговор: Изменение на параметър на носещата вълна според сигнала

    Така звукът или данните се "качват" на високочестотната носеща вълна.

  4. Радиостанция излъчва на честота 100 MHz. Каква е дължината на вълната?
    • 30 m
    • 0,3 m
    • 300 m
    • 3 m

    Отговор: 3 m

    λ = c/ν = 3·108/108 = 3 m.

  5. Защо за сателитните комуникации се използват микровълни, а не дълги радиовълни?
    • Микровълните се движат по-бързо от радиовълните
    • Дългите вълни не се разпространяват във въздуха
    • Микровълните преминават през йоносферата и могат да се насочват в тесен сноп
    • Микровълните не отслабват с разстоянието

    Отговор: Микровълните преминават през йоносферата и се насочват в тесен сноп

    Дългите вълни се отразяват от йоносферата, а микровълните стигат до спътника и се фокусират с параболични антени.

  6. С каква скорост се разпространяват радиовълните във въздуха?
    • 340 m/s
    • ≈ 3·108 m/s
    • ≈ 3·105 m/s
    • ≈ 1500 m/s

    Отговор: ≈ 3·108 m/s

    Радиовълните са електромагнитни вълни и се движат със скоростта на светлината.

  7. Кое устройство излъчва и приема радиовълни?
    • Антената
    • Високоговорителят
    • Микрофонът
    • Батерията

    Отговор: Антената

    Антената превръща електричните трептения в електромагнитни вълни и обратно.

  8. Какво означава FM в радиото?
    • Амплитудна модулация
    • Фазова модулация
    • Без модулация
    • Честотна модулация

    Отговор: Честотна модулация

    При FM според сигнала се изменя честотата на носещата вълна.

  9. На какви честоти работят домашните Wi-Fi мрежи?
    • 100 MHz
    • 50 Hz
    • 2,4 и 5 GHz
    • 1 kHz

    Отговор: 2,4 и 5 GHz

    Wi-Fi използва микровълни около 2,4 GHz и 5 GHz.

  10. Кой слой на атмосферата отразява средните и дългите радиовълни?
    • Тропосферата
    • Йоносферата
    • Озоновият слой
    • Стратосферата

    Отговор: Йоносферата

    Йоносферата съдържа йони и електрони, които отразяват по-дългите радиовълни.

  11. Каква е честотата на радиовълна с дължина 300 m?
    • 1 MHz
    • 100 MHz
    • 1 kHz
    • 10 MHz

    Отговор: 1 MHz

    ν = c/λ = 3·108/300 = 106 Hz.

  12. Защо мобилните мрежи имат много базови станции?
    • Заради шума
    • Защото са евтини
    • Заради Слънцето
    • Малък обхват на микровълните

    Отговор: Малък обхват на микровълните

    Микровълните се разпространяват почти по права линия, спират се от препятствия и не се отразяват от йоносферата.

  13. Геостационарен спътник е на около 36 000 km над Земята. За колко време сигнал отива до спътника и се връща?
    • ≈ 0,12 s
    • ≈ 2,4 s
    • ≈ 0,24 s
    • ≈ 24 ms

    Отговор: ≈ 0,24 s

    t = 2·3,6·107/3·108 = 0,24 s.

  14. Каква е дължината на вълната на GPS сигнал с честота 1,5 GHz?
    • 2 m
    • 20 cm
    • 2 cm
    • 45 cm

    Отговор: 20 cm

    λ = c/ν = 3·108/1,5·109 = 0,2 m.

  15. Радарен сигнал се връща от самолет след 200 μs. На какво разстояние е самолетът?
    • 30 km
    • 60 km
    • 15 km
    • 3 km

    Отговор: 30 km

    Сигналът изминава пътя два пъти: d = ct/2 = 3·108·2·10−4/2 = 3·104 m.