Давайте решим задачу пошагово и подробно, чтобы понять, как найти индуктивность катушки в колебательном контуре радиоприемника.
Дано:
- Длина волны, \( \lambda = 20\, м \)
- Емкость конденсатора, \( C = 10\, пФ = 10 \times 10^{-12}\, Ф \)
- Скорость света, \( c = 3 \times 10^8\, м/с \)
Задача: найти индуктивность \( L \).
Шаг 1. Найти частоту волны
Частота волны связана с длиной волны и скоростью распространения через формулу:
\[ f = \frac{c}{\lambda} \]
Подставим значения:
\[ f = \frac{3 \times 10^8\, м/с}{20\, м} = 1.5 \times 10^7\, Гц \]
Шаг 2. Использовать формулу резонанса колебательного контура
В колебательном контуре резонансная частота \( f \) задаётся выражением:
\[ f = \frac{1}{2\pi \sqrt{L C}} \]
Нам нужно найти \( L \), выразим его:
\[ L = \frac{1}{(2 \pi f)^2 C} \]
Шаг 3. Подставить полученные значения
Подставим:
\[ L = \frac{1}{(2 \pi \times 1.5 \times 10^7)^2 \times 10 \times 10^{-12}} \]
Рассчитаем шаг за шагом:
- Вычислим \( 2 \pi \times 1.5 \times 10^7 \):
\[ 2 \pi \times 1.5 \times 10^7 \approx 2 \times 3.1416 \times 1.5 \times 10^7 \approx 6.2832 \times 1.5 \times 10^7 \]
\[ = 9.4248 \times 10^7 \]
- Возьмём квадрат этого значения:
\[ (9.4248 \times 10^7)^2 = (9.4248)^2 \times (10^7)^2 \approx 88.84 \times 10^{14} \]
- Теперь подставим в формулу для \( L \):
\[ L = \frac{1}{88.84 \times 10^{14} \times 10 \times 10^{-12}} \]
Объединим:
\[ L = \frac{1}{88.84 \times 10^{14} \times 10 \times 10^{-12}} = \frac{1}{88.84 \times 10^{14} \times 10^{-11}} = \frac{1}{88.84 \times 10^{3}} \]
- Выполним деление:
\[ L \approx \frac{1}{88,840} \approx 1.124 \times 10^{-5}\, Гн \]
Ответ:
\[ \boxed{ L \approx 1.12 \times 10^{-5}\, Гн } \]
или примерно 11,2 мкГн.
Если что-то остается непонятным или нужно более подробно — спрашивайте!