в каком диапазоне длины волны может работать приёмник, если ёмкость конденсатора в его колебательном контуре плавно изменяется от 50 до 500 пФ, а индуктивность катушки постоянна и равна 2 мкГн?
СРОЧНО
Ответы
Дано:
C1 = 50 пФ = 50*10^(-12) Ф
С2 = 500 пФ = 500*10^(-12) Ф
L = 2 мкГн = 2*10^(-6) Гн
с = 3*10⁸ м/с
λ1, λ2 - ?
Решение:
T = 2pi/w - период
w = 1/√(LC) - собственная частота контура
λ = с*T = (2pi*c)/w = 2pi*c*√(LC) - длина волны
При увеличении ёмкости С собственная частота контура будет уменьшаться, следовательно, будет увеличиваться длина волны. Найдём длины волн для минимального и максимального значений ёмкости:
λ1 = (2pi*c)/w1 = 2pi*c*√(LC1) = 2*3,14*3*10⁸*√(2*10^(-6)*50*10^(-12)) = 6,28*3*10⁸*10^(-3)*10^(-6)*10 = 6,28*3 = 18,84 м = 19 м
λ2 = (2pi*c)/w2 = 2pi*c*√(LC2) = 2*3,14*3*10⁸*√(2*10^(-6)*500*10^(-12)) = 6,28*3*10⁸*10^(-3)*10^(-6)*√1000 = 18,84*√1000*10^(-1) = 1,884*√1000 = 59,577... = 60 м
Можно было решить и по-другому. Ёмкость С2 больше ёмкости С1 в
500 пФ : 50 пФ = 10 раз, значит собственная частота контура w2 < w1 в √10 раз. А так как длина волны обратно пропорциональна собственной частоте контура:
λ ~ 1/w, то
длина волны λ2 больше длины волны λ1 в √10 раз.
λ2 = 19*√10 = 60 м
Диапазон длин волн будет от 19 м до 60 м.
Ответ: от 19 до 60 м.