1. Как часто в течение периода колебаний электрическая энергия конденсатора достигает своего минимального значения?
2. В каком диапазоне длин волн работает приемник, если емкость конденсатора в его колебательном контуре может быть плавно изменена от 200 до 1800 пикофарад, а индуктивность катушки остается постоянной и равной 60 микрогенри? Какова скорость распространения электромагнитных волн, C=3?
2. В каком диапазоне длин волн работает приемник, если емкость конденсатора в его колебательном контуре может быть плавно изменена от 200 до 1800 пикофарад, а индуктивность катушки остается постоянной и равной 60 микрогенри? Какова скорость распространения электромагнитных волн, C=3?
Letayuschiy_Kosmonavt
1. Чтобы понять, как часто в течение периода колебаний электрическая энергия конденсатора достигает своего минимального значения, нужно рассмотреть процесс зарядки и разрядки конденсатора в электрической цепи.
Когда конденсатор разряжается, электрическая энергия уменьшается, и она становится минимальной в момент полной разрядки конденсатора. После этого начинается процесс зарядки, при котором энергия в конденсаторе увеличивается до максимума и затем снова уменьшается до минимального значения.
Поэтому, электрическая энергия конденсатора достигает своего минимального значения дважды за каждый период колебаний: один раз в момент полной разрядки и еще раз в момент полной зарядки конденсатора. Таким образом, минимальное значение электрической энергии конденсатора достигается каждую половину периода колебаний.
2. Чтобы определить диапазон длин волн, на котором работает приемник, нужно учесть зависимость частоты колебаний от емкости и индуктивности в колебательном контуре.
Сначала посчитаем резонансную частоту \(f_0\) колебательного контура, используя формулу:
\[f_0 = \frac{1}{{2\pi \sqrt{LC}}}\]
где \(L\) - индуктивность катушки, \(C\) - емкость конденсатора.
Подставим значения \(L = 60 \, \mu H\) (микрогенри) и изменяющуюся емкость конденсатора в диапазоне от 200 пФ (пикофарад) до 1800 пФ:
\[f_0 = \frac{1}{{2\pi \sqrt{(60 \times 10^{-6} \, H) \times (200 \times 10^{-12} \, F)}}}\]
\[f_0 = \frac{1}{{2\pi \sqrt{12 \times 10^{-9} \, H \cdot F}}}\]
\[f_0 = \frac{1}{{2\pi \times 3,46 \times 10^{-5} \, s^{-1}}}\]
\[f_0 \approx 4,83 \times 10^4 \, Hz\]
Так как \(f = \frac{c}{\lambda}\), где \(c = 3 \times 10^8 \, m/s\) (скорость света в вакууме) и \(\lambda\) - длина волны, то диапазон длин волн приемника будет определяться допустимыми значениями частоты \(f_0\):
\[f_0 = \frac{c}{\lambda_0}\]
\[\lambda_0 = \frac{c}{f_0}\]
\[\lambda_0 = \frac{3 \times 10^8 \, m/s}{4,83 \times 10^4 \, Hz}\]
\[\lambda_0 \approx 6,21 \, m\]
Таким образом, приемник будет работать в диапазоне длин волн, где \(\lambda\) находится между 0 и 6,21 метров.
Когда конденсатор разряжается, электрическая энергия уменьшается, и она становится минимальной в момент полной разрядки конденсатора. После этого начинается процесс зарядки, при котором энергия в конденсаторе увеличивается до максимума и затем снова уменьшается до минимального значения.
Поэтому, электрическая энергия конденсатора достигает своего минимального значения дважды за каждый период колебаний: один раз в момент полной разрядки и еще раз в момент полной зарядки конденсатора. Таким образом, минимальное значение электрической энергии конденсатора достигается каждую половину периода колебаний.
2. Чтобы определить диапазон длин волн, на котором работает приемник, нужно учесть зависимость частоты колебаний от емкости и индуктивности в колебательном контуре.
Сначала посчитаем резонансную частоту \(f_0\) колебательного контура, используя формулу:
\[f_0 = \frac{1}{{2\pi \sqrt{LC}}}\]
где \(L\) - индуктивность катушки, \(C\) - емкость конденсатора.
Подставим значения \(L = 60 \, \mu H\) (микрогенри) и изменяющуюся емкость конденсатора в диапазоне от 200 пФ (пикофарад) до 1800 пФ:
\[f_0 = \frac{1}{{2\pi \sqrt{(60 \times 10^{-6} \, H) \times (200 \times 10^{-12} \, F)}}}\]
\[f_0 = \frac{1}{{2\pi \sqrt{12 \times 10^{-9} \, H \cdot F}}}\]
\[f_0 = \frac{1}{{2\pi \times 3,46 \times 10^{-5} \, s^{-1}}}\]
\[f_0 \approx 4,83 \times 10^4 \, Hz\]
Так как \(f = \frac{c}{\lambda}\), где \(c = 3 \times 10^8 \, m/s\) (скорость света в вакууме) и \(\lambda\) - длина волны, то диапазон длин волн приемника будет определяться допустимыми значениями частоты \(f_0\):
\[f_0 = \frac{c}{\lambda_0}\]
\[\lambda_0 = \frac{c}{f_0}\]
\[\lambda_0 = \frac{3 \times 10^8 \, m/s}{4,83 \times 10^4 \, Hz}\]
\[\lambda_0 \approx 6,21 \, m\]
Таким образом, приемник будет работать в диапазоне длин волн, где \(\lambda\) находится между 0 и 6,21 метров.
Знаешь ответ?