Test z Fale elektromagnetyczne i telekomunikacja

Pytanie 1: Prędkość fali elektromagnetycznej w wodzie wynosi w przybliżeniu połowę prędkości światła w próżni.

A. Ano

B. Ne

Wyjaśnienie: Zgodnie z materiałami StudyFi, prędkość fali elektromagnetycznej w wodzie wynosi $v = \frac{1}{9} c$, gdzie $c$ to prędkość światła w próżni. Nie jest to w przybliżeniu połowa prędkości światła w próżni.

Pytanie 2: Jaka jest przybliżona długość fali elektromagnetycznej rozchodzącej się w próżni z częstotliwością 100 MHz?

A. 300 m

B. 30 m

C. 3 m

D. 0,3 m

Wyjaśnienie: Aby obliczyć długość fali (λ) elektromagnetycznej, użyjemy wzoru λ = c / f, gdzie c to prędkość fali elektromagnetycznej w próżni, a f to częstotliwość. Z materiałów wiemy, że przybliżona wartość c ≈ 3 · 10^8 m·s^-1. Częstotliwość wynosi 100 MHz, czyli 100 · 10^6 Hz = 10^8 Hz. Podstawiając do wzoru, otrzymujemy λ = (3 · 10^8 m·s^-1) / (10^8 Hz) = 3 m.

Pytanie 3: W dipolu elektromagnetycznym prąd osiąga największą wartość na jego końcach, a napięcie na końcach jest zerowe.

A. Ano

B. Ne

Wyjaśnienie: W dipolu elektromagnetycznym napięcie osiąga największą wartość na końcach przewodnika, natomiast prąd na jego końcach jest zerowy. Prąd osiąga największą wartość w środku przewodnika, gdzie napięcie ma węzeł (jest zerowe).

Pytanie 4: Które z poniższych stwierdzeń poprawnie opisują zasadę powstawania fal elektromagnetycznych przez antenę, zgodnie z materiałami StudyFi?

A. Antena to przewodnik, w którym prąd elektryczny oscyluje z wysoką częstotliwością, tworząc w ten sposób dipol elektromagnetyczny.

B. Fale elektromagnetyczne są emitowane w przestrzeń z oscylującego dipola elektromagnetycznego, w którego otoczeniu powstaje pole elektryczne i magnetyczne.

C. Napięcie ma strzałkę na końcach dipola i węzeł w środku, podczas gdy prąd ma strzałkę w środku i węzły na końcach.

D. Długość dipola elektromagnetycznego odpowiada dwukrotności długości fali elektromagnetycznej.

Wyjaśnienie: Zgodnie z materiałami StudyFi, antena to przewodnik, w którym prąd elektryczny oscyluje z wysoką częstotliwością, tworząc dipol elektromagnetyczny (opcja 0). W otoczeniu tego oscylującego dipola powstaje pole elektromagnetyczne, składające się ze składowej elektrycznej i magnetycznej, które rozprzestrzenia się jako fala elektromagnetyczna (opcja 1). Tekst dalej podaje, że rozkład napięcia i prądu w dipolu odpowiada fali stojącej, gdzie napięcie ma strzałkę na końcach i węzeł w środku, natomiast prąd ma strzałkę w środku i węzły na końcach (opcja 2). Opcja 3 jest nieprawidłowa, ponieważ materiały podają, że długość dipola elektromagnetycznego odpowiada połowie długości fali elektromagnetycznej (dipol półfalowy).

Pytanie 5: Radiolokator określa odległość obiektu, mierząc przesunięcie częstotliwości odbitej fali.

A. Ano

B. Ne

Wyjaśnienie: Radiolokator ustala odległość obiektu, mierząc czas $t$, który upłynął od wysłania impulsu fali elektromagnetycznej do jego powrotu po odbiciu od obiektu, przy czym odległość $l = ct / 2$.