Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L=0.2 мкГн и переменного конденсатора, ёмкостью которого может измеряться от С1=50 пФ до С2=450 пФ. Какой диапазон частот и длин волн можно охватить настройкой этого контура? Скорость электромагнитных волн в вакууме с=3*10 в 8 степени м\с.
Для колебательного контура с катушкой индуктивности и переменным конденсатором резонансная частота определяется формулой:
f = 1 / 2π√(LC)2π√(LC)2π√(LC)
где L = 0.2 мкГн = 0.2 10^-6 Гн, C1 = 50 пФ = 50 10^-12 Ф и C2 = 450 пФ = 450 * 10^-12 Ф.
Подставляем значения:
f1 = 1 / 2π√(0.2<em>10−6</em>50<em>10−12)2π√(0.2 <em> 10^-6 </em> 50 <em> 10^-12)2π√(0.2<em>10−6</em>50<em>10−12) = 1 / 2π</em>√(10−8)2π </em> √(10^-8)2π</em>√(10−8) = 1 / 2π<em>10−42π <em> 10^-42π<em>10−4 = 1 / 2π</em>0.00012π </em> 0.00012π</em>0.0001 = 1 / 0.000628 = 1591 Гц
f2 = 1 / 2π√(0.2<em>10−6</em>450<em>10−12)2π√(0.2 <em> 10^-6 </em> 450 <em> 10^-12)2π√(0.2<em>10−6</em>450<em>10−12) = 1 / 2π</em>√(9<em>10−9)2π </em> √(9 <em> 10^-9)2π</em>√(9<em>10−9) = 1 / 2π</em>3<em>10−42π </em> 3 <em> 10^-42π</em>3<em>10−4 = 1 / 6π</em>10−46π </em> 10^-46π</em>10−4 = 1 / 0.00188 = 532 Гц
Таким образом, диапазон частот, который можно охватить настройкой этого контура, составляет от 532 Гц до 1591 Гц.
Для расчета длины волны воздушной звуковой волны используем формулу:
λ = c / f
где c = 3 * 10^8 м/с - скорость света в вакууме.
Для f1 = 532 Гц:
λ1 = 3 * 10^8 / 532 = 563678.2 м = 563.68 км
Для f2 = 1591 Гц:
λ2 = 3 * 10^8 / 1591 = 188387.0 м = 188.39 км
Таким образом, диапазон длин волн, который можно охватить настройкой этого контура, составляет от 563.68 км до 188.39 км.