Для настройки радиоприемника на определенную частоту используется колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора. Частота резонанса этого контура определяется формулой Томсона:
[ f = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}} ]
где ( f ) — частота, ( L ) — индуктивность, ( C ) — электроемкость конденсатора.
Прежде чем рассчитать емкость, нужно определить частоту, на которой работает радиостанция. Частота связана с длиной волны (\lambda) следующим образом:
[ f = \frac{c}{\lambda} ]
где ( c ) — скорость света в вакууме, равная приблизительно ( 3 \times 10^8 ) м/с.
- Найдем частоту радиостанции:
Длина волны (\lambda = 4.44) м.
[ f = \frac{3 \times 10^8}{4.44} \approx 6.76 \times 10^7 \text{ Гц} ]
- Подставим значения частоты и индуктивности в формулу Томсона и выразим емкость ( C ):
[ 6.76 \times 10^7 = \frac{1}{2\pi \sqrt{2 \times 10^{-6} \times C}} ]
Решим уравнение относительно ( C ):
[ C = \frac{1}{(2\pi f)^2 L} ]
Подставим известные значения:
[ C = \frac{1}{(2\pi \times 6.76 \times 10^7)^2 \times 2 \times 10^{-6}} ]
[ C \approx \frac{1}{(4.24 \times 10^8)^2 \times 2 \times 10^{-6}} ]
[ C \approx \frac{1}{3.58 \times 10^{17}} ]
[ C \approx 2.79 \times 10^{-12} \text{ Ф} ]
Таким образом, емкость конденсатора должна быть приблизительно ( 2.79 \text{ пФ} ) (пикофарад) для настройки радиоприемника на волну длиной 4.44 м.