Определите длину электромагнитной волны, на которую настроен колебательный контур, если максимальный заряд конденсатора равен 2 • 10~8 Кл, а максимальный ток в контуре 1 А.
от

1 Ответ

Дано:
Q (максимальный заряд конденсатора) = 2 • 10^(-8) Кл  
I (максимальный ток в контуре) = 1 А  

Найти:  
Длину электромагнитной волны (λ), на которую настроен колебательный контур.

Решение:

1. Используем формулу для максимального заряда и максимального тока в колебательном контуре:

Q = C * U, где C - емкость, U - напряжение.  
I = C * dU/dt.

2. Находим емкость конденсатора C из выражения для заряда:

C = Q / U.

3. Так как I = C * dU/dt, можем выразить напряжение U как:

U = Q / C.

4. Теперь подставим U в формулу для тока:

I = C * (dU/dt) = C * (d(Q/C)/dt) = dQ/dt.

5. Учитывая, что заряд меняется синусоидально, можем использовать максимальные значения:

dQ/dt = ωQ, где ω - угловая частота, ω = 2πf.  
Таким образом, I = ωQ.

6. Теперь выразим угловую частоту через ток:

ω = I / Q.

7. Подставляем значения:

ω = 1 / (2 • 10^(-8)) = 5 • 10^7 рад/с.

8. Находим частоту f:

f = ω / (2π) = (5 • 10^7) / (2π) ≈ 7.96 • 10^6 Гц.

9. Теперь используем формулу для длины волны:

λ = v / f, где v - скорость света (примерно 3 • 10^8 м/с).

10. Подставим значение частоты:

λ = 3 • 10^8 / (7.96 • 10^6) ≈ 37.7 м.

Ответ:
Длина электромагнитной волны, на которую настроен колебательный контур, составляет примерно 37.7 метра.
от