Термен — изобретатель электромузыкального инструмента
«Я собрал два генератора высокой частоты. У одного частота была постоянная, а у другого — изменялась при продувании газа между обкладками конденсатора. С выходов генератора подал сигнал на смеситель. На выходе смесителя возникали биения с частотой, равной разности частот ВЧ-генераторов. Затем сигнал биений усиливался и измерялся вольтметром. Вскоре пришла в голову мысль: а что, если вместо вольтметра подключить громкоговоритель? Ведь частота биений находилась в звуковом диапазоне! Подключил. В громкоговорителе раздался звук. При поднесении руки к конденсатору частота колебаний изменялась. Так как я играл на виолончели, то быстро сыграл несложную мелодию. В институте разнесся слух: Термен играет на вольтметре». Так рассказывал Лев Сергеевич Термен. Инструмент получил название «терменвокс» (голос Термена). Наружу «выглядывают» антеннообразный стержень и дуга — они-то и играют роль колебательной системы устройства. Исполнитель управляет работой терменвокса, изменяя положение ладоней. Двигая рукой вблизи стержня, исполнитель регулирует "высоту звука. «Жестикуляция» в воздухе около дуги позволяет повышать или понижать громкость звучания. Движения осуществляются в пространстве без контакта с антенной. Представляете, как трудно играть на таком инструменте?
Вопросы и задания
1. Что вы понимаете под частотой звукового диапазона? Каким образом возникает такая частота на выходе смесителя?
2. Каким образом электромагнитные колебания преобразуются в звуковые?
3. Каким образом с помощью руки менялась частота колебательного контура?
4. 'Этот аппарат, сконструированный в 1920 г., мог работать не только как музыкальный инструмент, но и как охранный сигнализатор для особо важных объектов. Каков был принцип действия такого сигнализатора?
Качественная задача
Задача на применение уравнения состояния идеального газа.
Какой объем занимают 2 моля идеального газа при условиях, соответствующих условиям фотосферы Солнца? Температура фотосферы 6000 К, давление 1,25*102 Па.
Приложение к билету № 14
Текст по разделу «Электродинамика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни, задания на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи имеющихся знаний
Молния
Атмосферное электричество образуется и концентрируется в облаках — образованиях из мелких водяных частиц, находящихся в жидком и твердом состояниях.
Сухой снег представляет собой типичное сыпучее тело: при трении снежинок друг о друга, их ударах о землю и о местные предметы снег должен электризоваться. При низких температурах во время сильных снегопадов и метелей электризация снега настолько велика, что происходят зимние грозы, наблюдается свечение остроконечных предметов, образуются шаровые молнии.
При дроблении водяных капель и кристаллов льда, при столкновениях их с ионами атмосферного воздуха крупные капли и кристаллы приобретают избыточный отрицательный заряд, а мелкие — положительный. Восходящие потоки воздуха в грозовом облаке поднимают мелкие капли и кристаллы к вершине облака, крупные капли и кристаллы падают к его основанию. Отрицательно заряженная часть облака наводит на земной поверхности под собой положительный заряд. Между облаком и землей создается сильное электрическое поле, которое способствует ионизации воздуха и возникновению искрового разряда. Молния переносит из облака 20—30 Кл отрицательного заряда, сила тока 10—20 кА, длительность импульса тока несколько десятков микросекунд. Разряд прекращается, так как большая часть избыточных электрических разрядов нейтрализуется электрическим током, протекающим по плазменному каналу молнии.
Вопросы и задания
1. Можно ли назвать молнию, возникающую между облаком и землей, электрическим током? А между двумя облаками?
2. Каковы причины возникновения молнии?
3. Каким зарядом в большинстве случаев заряжается нижняя часть облака, а каким — верхняя? С чем это связано?
4. Какое действие электрического тока вызывает образование озона в воздухе при грозовых разрядах?
Качественная задача
Качественная задача на применение закона Ома для участка цепи.
По показаниям приборов (рис. 26) определите сопротивление проводника АВ и начертите схему электрической цепи.
Приложение к билету № 15
Текст по разделу «Механика», содержащий описание использования законов механики в технике. Задания на понимание основных принципов, лежащих в основе описанного устройства