Top.Mail.Ru
Ответы

Помогите пожалуйста решить задачу по физике

Задача

« Электромагнитные колебания»

Один радиолюбитель постоянно слушал свою любимую радиостанцию, вещающую на длине волны λ = 2,74 м в диапазоне FM. Однажды передатчик этой радиостанции испортился, и она перешла на резервный передатчик, работающий в диапазоне УКВ на частоте 69,71 МГц. Радиолюбитель решил перестроить входной контур своего радиоприемника на эту частоту, для чего он в два раза увеличил индуктивность катушки контура, вставив в нее ферромагнитный сердечник большего размера. Настройка на нужную частоту у него при этом сразу не получилась, и пришлось вдобавок немного изменить емкость конденсатора в контуре. На сколько процентов была изменена емкость этого конденсатора для точной настройки приемника на новую частоту?

Решите задачу и прикрепите фото решения с общепринятым оформлением задачи (дано, найти, решение с формулами в буквенном виде и с подстановкой чисел, ответ с указанием единицы измерения).

Подсказка по алгоритму решения задачи:

1. По заданной длине волны вычислите первоначальную частоту ν по формуле связи длины волны λ, скорости радиоволн с и частоты ν, скорость радиоволн в воздухе принять равным скорости света в вакууме

2. Вычислить период Т колебаний радиоволны в первом и во втором случае как величину, обратную частоте ν.

3. Выразить период волны в обоих случаях по формуле Томпсона через индуктивность L и емкость C.

4. Выразить отношение периодов, через это отношение найти отношение емкостей С.

5. Приняв первоначальную емкость за 100%, составить пропорцию и вычислить искомый процент.

По дате
По рейтингу
Аватар пользователя
anonymousТролль
9мес
Изменено

ДАНО:

λ₁ = 2,74 м

ν₂ = 69,71 МГц

L₂ = 2 ⋅ L₁

c = 3 ⋅ 10⁸ м/с

НАЙТИ:

ΔC/C₁ ⋅ 100%

СИ:

ν₂ = 6,971 ⋅ 10⁷ Гц

РЕШЕНИЕ:

Найдем частоту ν₁ любимой радиостанции:

ν₁ = c / λ₁ = (3 ⋅ 10⁸) / 2,74 ≈ 1,0949 ⋅ 10⁸ Гц

Периоды колебаний:

T₁ = 1 / ν₁

T₂ = 1 / ν₂

По формуле Томсона:

T₁² = 4 ⋅ π² ⋅ L₁ ⋅ C₁

T₂² = 4 ⋅ π² ⋅ L₂ ⋅ C₂

Отношение емкостей:

C₂ / C₁ = (L₁ ⋅ (ν₁)²) / (L₂ ⋅ (ν₂)²) = (ν₁/ν₂)² / 2

ν₁/ν₂ ≈ 1,0949 / 0,6971 ≈ 1,57065

(ν₁/ν₂)² ≈ 2,4669

C₂ / C₁ ≈ 0,5 ⋅ 2,4669 ≈ 1,2335

Изменение емкости:

ΔC/C₁ = (C₂ - C₁) / C₁ ≈ 0,2335 ⋅ 100% ≈ 23,4%

ОТВЕТ: Емкость увеличилась на 23,4%.



Видео по теме