wersja pdf - Carbon14 .pl carbon14.pl
Transkrypt
wersja pdf - Carbon14 .pl carbon14.pl
Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki kierunek: Automatyka i Robotyka, semestr I Ćwiczenia tablicowe z fizyki zestaw 15 1. Jaką część promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez Słońce „przechwytuje” tarcza Ziemi? 2. Natężenie bezpośredniego promieniowania słonecznego nie zaabsorbowanego przez atmosferę w letni dzień wynosi około 100 W/m2. Jak blisko grzejnika elektrycznego o mocy elektrycznej 1 kW trzeba stać, aby odczuwać takie samo natężenie? Sprawność grzejnika wynosi 85%. Założyć, że grzejnik promieniuje jednorodnie we wszystkich kierunkach. 3. Jaka musi być długość fali elektromagnetycznej w próżni, aby w czasie 1 µs energia przebyła drogę 100 m? Jaka jest prędkość fazowa tej fali? 4. Jaką długość fali elektromagnetycznej w falowodzie prostokątnym o szerokości 6 cm ma promieniowanie o długości w próżni 10 cm? Jaka jest graniczna długość fali w tym falowodzie? Założyć podstawowy typ transmisji w falowodzie. 5. Zaprojektuj falowód dla stacji bazowej telefonii komórkowej GSM. 6. Oszacuj opóźnienie słyszane podczas jednoczesnego odsłuchu stacji radiowej przez radioodbiornik UKF i radioodbiornik satelitarny. (Uwzględnij czas potrzebny na dotarcie sygnału radiowego z nadajnika do geostacjonarnego satelity telekomunikacyjnego i jego powrót do odbiornika naziemnego). 7. W ujemnym kierunku osi OY biegnie fala elektromagnetyczna. W pewnym punkcie, w określonej chwili czasu pole elektryczne jest skierowane wzdłuż osi OZ, w kierunku dodatnim i ma wartość 100 V/m. ~ Znaleźć B. 8. Załóż, że równania opisujące pole magnetyczne fali elektromagnetycznej rozchodzącej się w próżni mają postać: Bx = B sin(ky + ωt), By = Bz = 0. Jaki jest kierunek rozchodzenia się fali? Znajdź równania pola elektrycznego tej fali. 9. Przez drut miedziany o średnicy 1/10 cala i oporze 1 Ω/1000 stóp płynie prąd o natężeniu 25 A. Znajdź wektory: natężenia pola elektrycznego, indukcji magnetycznej i wektor Poyntinga dla punktu na powierzchni drutu. 10. Płaska fala radiowa ma Em = 0,082 V/m. Obliczyć Bm i natężenie fali mierzone przy pomocy wektora Poynitnga. 11. Samolot lecący w odległości od nadajnika odbiera sygnał o natężeniu 10 µW/m2. Oblicz średnie pole elektryczne w samolocie pochodzące od tego sygnału, średnie pole magnetyczne w samolocie pochodzące od tego sygnału. 12. Fala elektromagnetyczna opisana jest równaniami: E = Em (sin ωt)(sin kx), B = Bm (cos ωt)(cos kx). Znajdź chwilowy wektor Poyntinga.