Задачи › Электромагнитные колебания, колебательный контур

Длина волны радиоприёмника

  1. Длина волны радиоприёмника

    ЕГЭ 2018, 11 кл.
    3/10

    Колебательный контур радиоприёмника настроен на определённую длину волны. Индуктивность катушки контура \(L = 6\) мкГн, максимальный ток в ней \(I_{\max} = 1{,}8\) мА. В контуре используется плоский воздушный конденсатор, расстояние между пластинами которого \(d = 3\) мм, максимальное значение напряжённости электрического поля в конденсаторе в процессе колебаний 5 В/м. На какую длину волны настроен колебательный контур приёмника?

    Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) м.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Длина волны \(\lambda = cT\), период \(T = 2\pi\sqrt{LC}\); ёмкость найдите из закона сохранения энергии в контуре и связи \(U_{\max} = E_{\max} d\).

    Ответ

    1356 м.

    Решение

    1. Согласно формуле Томсона: \(T = 2\pi\sqrt{LC}\) (1), где \(L\) — индуктивность катушки, \(C\) — электроёмкость конденсатора. Длина волны: \(\lambda = cT = c\cdot 2\pi\sqrt{LC}\) (2), где \(c = 3\cdot 10^8\) м/с.

    2. По закону сохранения энергии в колебательном контуре: \(\dfrac{CU_{\max}^2}{2} = \dfrac{LI_{\max}^2}{2}\), откуда \(C = \dfrac{LI_{\max}^2}{U_{\max}^2}\) (3).

    Учитывая, что \(U_{\max} = E_{\max} d\), получим: \(C = \dfrac{LI_{\max}^2}{(E_{\max} d)^2}\) (4).

    3. Подставляя (4) в (2), получаем: \(\lambda = 2\pi c\sqrt{\dfrac{L^2 I_{\max}^2}{(E_{\max} d)^2}} = \dfrac{2\pi c L I_{\max}}{E_{\max} d}\).

    Подставляя числовые данные, получим: \(\lambda = \dfrac{6{,}28\cdot 3\cdot 10^8\cdot 6\cdot 10^{-6}\cdot 1{,}8\cdot 10^{-3}}{5\cdot 3\cdot 10^{-3}} = 1356\) м.

    Ответ: 1356 м.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи