Давайте решим задачу шаг за шагом.
Условия задачи
У нас есть:
- Ёмкость конденсатора \( C = 2,8 \times 10^{-7} \) Ф.
- Длина волны \( \lambda = 3000 \) м.
Нам нужно найти индуктивность катушки контура \( L \).
Шаг 1: Определение частоты
Сначала мы найдем частоту радиоволны \( f \), используя формулу для длины волны:
\[ f = \frac{c}{\lambda} \]
где \( c \) — скорость света в вакууме (примерно \( 3 \times 10^8 \) м/с).
Подставим значения:
\[ f = \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{3000 \, \text{м}} = 1 \times 10^5 \, \text{Гц} = 100 \, \textк{кГц} \]
Шаг 2: Связь частоты, ёмкости и индуктивности
Теперь используем формулу для резонансной частоты колебательного контура:
\[ f = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}} \]
Где:
- \( L \) — индуктивность,
- \( C \) — ёмкость.
Шаг 3: Преобразование формулы
Мы хотим выразить \( L \) через \( C \) и \( f \). Перепишем формулу:
\[ f^2 = \frac{1}{(2\pi)^2 LC} \]
Умножим обе стороны на \( LC \):
\[ f^2 LC = 1 \]
Теперь выразим \( L \):
\[ L = \frac{1}{(2\pi f)^2 C} \]
Шаг 4: Подставляем известные значения
Подставим найденные значения \( f \) и \( C \):
\[ L = \frac{1}{(2\pi \times 1 \times 10^5)^2 \times 2,8 \times 10^{-7}} \]
Теперь считаем:
- \( 2\pi \approx 6,28 \)
- \( 2\pi f \approx 6,28 \times 10^5 \)
- \( (2\pi f)^2 \approx (6,28 \times 10^5)^2 \approx 3,947 \times 10^{11} \)
Теперь подставим это значение в формулу для L:
\[ L = \frac{1}{3,947 \times 10^{11} \times 2,8 \times 10^{-7}} \]
Считаем:
\[ L \approx \frac{1}{1,107 \times 10^5} \approx 9,02 \times 10^{-6} \, \text{Гн} \]
Ответ
Индуктивность катушки контура составляет примерно \( 9,02 \, \mu H \) (микрогенри).
Таким образом, мы нашли индуктивность катушки контура, используя данные о ёмкости и длине волны. Если у вас возникли дополнительные вопросы, не стесняйтесь спрашивать!