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.