Для определения диапазона волн, на который рассчитан приемник с заданной индуктивностью и изменяющейся ёмкостью, можно воспользоваться формулой для расчета собственной частоты колебательного контура, также известной как формула Томсона:
[
f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}
]
где:
- ( f ) — частота колебаний,
- ( L ) — индуктивность контура,
- ( C ) — ёмкость контура.
Частоту можно выразить через длину волны ( \lambda ) с помощью соотношения:
[
f = \frac{c}{\lambda}
]
где ( c ) — скорость света в вакууме, приблизительно равная ( 3 \times 10^8 ) м/с.
Для нахождения диапазона длин волн, сначала определим минимальную и максимальную частоты, используя минимальную и максимальную ёмкости.
- Максимальная частота при минимальной ёмкости (( C = 75 ) пФ):
[
f_{\text{max}} = \frac{1}{2\pi\sqrt{1.5 \times 10^{-3} \times 75 \times 10^{-12}}}
]
Вычислим:
[
f_{\text{max}} \approx \frac{1}{2\pi\sqrt{1.125 \times 10^{-13}}} \approx \frac{1}{2\pi \times 3.35 \times 10^{-7}} \approx 475 \text{ кГц}
]
Длина волны, соответствующая максимальной частоте:
[
\lambda{\text{min}} = \frac{c}{f{\text{max}}} \approx \frac{3 \times 10^8}{475 \times 10^3} \approx 632 \text{ м}
]
- Минимальная частота при максимальной ёмкости (( C = 650 ) пФ):
[
f_{\text{min}} = \frac{1}{2\pi\sqrt{1.5 \times 10^{-3} \times 650 \times 10^{-12}}}
]
Вычислим:
[
f_{\text{min}} \approx \frac{1}{2\pi\sqrt{9.75 \times 10^{-13}}} \approx \frac{1}{2\pi \times 9.87 \times 10^{-7}} \approx 195 \text{ кГц}
]
Длина волны, соответствующая минимальной частоте:
[
\lambda{\text{max}} = \frac{c}{f{\text{min}}} \approx \frac{3 \times 10^8}{195 \times 10^3} \approx 1538 \text{ м}
]
Таким образом, диапазон длин волн, на который рассчитан приемник, составляет от приблизительно 632 м до 1538 м.