18 Билет . Физические основы акустики. Эволюция средств звукозаписи и воспроизведения звука.

Акустика - учение о звуке, т. е. об упругих колебаниях и волнах в газах, жидкостях и твёрдых телах, слышимых человеческим ухом (частоты таких колебаний находятся в диапазоне 16 гц-20 кгц). Физической основой передачи звука является распространение малых (в пределах модуля упругости) приращений давлений в среде. Скорость распространения таких приращений давлений и есть скорость звука. Современную А. подразделяют на общую, прикладную и психофизиологическую. Прикладная А. - чрезвычайно обширная область, к которой относится прежде всего электроакустика. Общая А. занимается теоретическим и экспериментальным изучением закономерностей излучения, распространения и приёма упругих колебаний и волн в различных средах и системах. Психофизиологическая А. занимается изучением звукоизлучающих и звукопринимающих органов человека и животных, проблемами речеобразования, передачи и восприятия речи. Звук вообще играет важнейшую роль в жизни человека. Значительная часть информации выражается через звук, со звуком связана и духовная часть – музыка, вообще искусство, поэтому средства накопления и запоминания звуковой информации играет важную роль. Звукозапись – процесс записи звуковой информации с целью её сохранения и последующего воспроизведения. Она основана на изменении физического состояния и формы различных участков носителя записи – магнитной ленты, кинопленки и т.д. Ранее использовалась механическая запись звука, при которой игла или резец выдавали или вырезали на поверхности движущегося носителя канавку. Форма которой соответствовала форме записываемых звуковых колебаний. Появившиеся позже магнитные способы записи основаны на перемагничивании участков магнитной ленты, что выполнялось специальными магнитными головками при пропускании в них звуковых колебаний с последующим затем изменением напряженности магнитного поля, запоминавшегося носителем – магнитной лентой. В настоящее время все чаще используются оптические способы записи и воспроизведения звуковой информации, основаны на записи звука при помощи лазерного луча, изменяющего рельеф звуковой дорожки, который потом считывается при помощи оптических систем.. Этот способ помогает записать в малом объеме весьма большой объем, а так же имеет высокое качество записи и воспроизведения. Недостаток – нужно очень бережно относиться к носителю информации – оптическому диску, загрязнение которого выводит из строя. Звукозапись широко используется в радиовещании, при концертах и т.д.

19 Билет. Основные законы цепей постоянного тока. Техническое использование постоянного тока.

Электрический ток, упорядоченное (направленное) движение электрически заряженных частиц или заряженных макроскопических тел. Различают Э. т. проводимости, связанный с движением заряженных частиц относительно той или иной среды, и конвекционный ток - движение макроскопических заряженных тел как целого. Силой тока называется количество электричества, проходящее через поверхность за единицу времени: I=dq/dt. Плотностью тока называется величина тока, проходящего через единичную площадь: j=dI/dS. Для возникновения и существования Э. т. необходимо наличие свободных заряженных частиц (т. е. положительно или отрицательно заряженных частиц, не связанных в единую электрически нейтральную систему) и силы, создающей и поддерживающей их упорядоченное движение. Обычно силой, вызывающей такое движение, является сила со стороны электрического поля внутри проводника, которое определяется электрическим напряжением на концах проводника. Постоянный ток, электрический ток, не изменяющийся с течением времени ни по силе, ни по направлению. П. т. возникает под действием постоянного напряжения и может существовать лишь в замкнутой цепи; во всех сечениях неразветвлённой цепи сила П. т. одинакова.

В Эл.цепь входят: источники Эл.энергии(батареи), приёмники (потребители:Эл.двигатели, Эл.приборы, лампа накаливания), соед.провода, выключатели, рубильники. Основные законы П. т.: Ома закон, устанавливающий зависимость силы тока от напряжения( (для уч-ка цепи), E=RI), выделяемая проводником мощность P=I^2R=U^2/R,Вт, энергия выделяющаяся за время Т E=PT=I^2RT=(TU^2)/R,Дж;и Джоуля — Ленца закон, определяющий количество тепла, выделяемого током в проводнике. Расчёт разветвленных цепей П. т. производится с помощью правил Кирхгофа: 1)Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю.2) В любом замкнутом контуре сумма произведений сил токов на сопротивления соответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме приложенных в нем э.д.с. .Ёмкость конденсатора C=Э0*Э*S/d,Ф, где Э0 = 8,85 • 10^-12 Ф/м - диэлектрическая проницаемость вакуума, - относительная диэлектрическая проницаемость изолятора между пластинами, S - площадь пластин, d - расстояние между ними. Заряд, накопленный в конденсаторе Q=CU=IT,где Q - заряд, Кл; С - емкость конденсатора, Ф; U - напряжение, В; I - зарядный ток, А; T - время заряда, с. Энергия, запасенная в конденсаторе: W=CU^2/2, Дж.Величина индуктивности равна: L=мю0*мю*Sw^2/l, где мю0= 1,25 • 10^-6, Гн/м - магнитная проницаемость вакуума; мю- относительная магнитная проницаемость сердечника; S - площадь сердечника, кв.м.; l - длина магнитной силовой линии, м; - число витков провода на сердечнике. При последовательном соединении индуктивностей: L=L1+L2.При параллельном соединении:1/L=1/L1+1/L2. Э.д.с самоиндукции: E=L*di/dt, В. Энергия, запасенная в индуктивности: E=LI^2/2,Дж. П. т. низкого напряжения используется в различных отраслях промышленности, например в электрометаллургии для расплава и электролиза руд, в первую очередь алюминиевых, и т.п. П. т. применяется в тяговых электродвигателях на транспорте, а также в электроприводах, когда необходимы двигатели, обладающие большой перегрузочной спос-ю, скорость которых можно плавно и экономично менять в широких пределах. Питание устройств связи, автоматики, сигнализации и телемеханики производится П. т. Перспективно использование П. т. для передачи электроэнергии на расстояния, превышающие 1000 км. Разраб-ся проблема передачи энергии П. т. практически без потерь по сверхпроводящим линиям.Также исп-ся в Эл.хим.получении меди, алюминия,и др.цв.ме; электронике, медицине, фотобатареях(автоном.ист-к питания).