На какой длине волны работает радиопередатчик с колебательным контуром, включающим конденсатор емкостью 0,1
На какой длине волны работает радиопередатчик с колебательным контуром, включающим конденсатор емкостью 0,1 нф и катушку с индуктивностью 1 мкгн? Воспользуйтесь скоростью распространения электромагнитных волн, равной 3·10^8 м/с. Округлите свой ответ до целых.
Скорпион 1
Для решения данной задачи нам понадобится формула для резонансной частоты колебательного контура:\[f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\]
где \(f\) - частота колебаний, \(L\) - индуктивность катушки, \(C\) - емкость конденсатора.
Дано: \(C = 0.1\) нФ, \(L = 1\) мкГн.
Подставим известные значения в формулу:
\[f = \frac{1}{2\pi\sqrt{1 \times 10^{-6} \times 0.1 \times 10^{-9}}}\]
Упростим числитель:
\[f = \frac{1}{2\pi \times 10^{-6} \times 10^{-5}}\]
Упростим знаменатель:
\[f = \frac{1}{2\pi \times 10^{-11}}\]
Для дальнейшего решения приведем знаменатель к научной нотации, а именно к форме \(a \times 10^b\):
\[f = \frac{1}{2\pi} \times 10^{11}\]
Теперь вычислим значение числителя:
\[f = \frac{1}{2\pi} \times 10^{11} \approx 15915494\]
Получили значение частоты колебаний, которое равно примерно 15915494 Гц (герцы).
Чтобы найти длину волны (\(\lambda\)), воспользуемся формулой скорости распространения электромагнитных волн:
\[\lambda = \frac{c}{f}\]
где \(c\) - скорость распространения электромагнитных волн, равная \(3 \times 10^8\) м/с, \(f\) - частота колебаний.
Подставим известные значения:
\[\lambda = \frac{3 \times 10^8}{15915494} \approx 18.82 \, \text{м}\]
Таким образом, длина волны, на которой работает радиопередатчик с данным колебательным контуром, составляет приблизительно 18.82 метра, округляем до целых - 19 метров.