Колебательный контур радиоприёмника состоит из катушки с индуктивностью l=1 мгн и переменного конденсатора. может изменяться в пределах от 9,7 до 92 пф. в каком диапазоне длин волн может принимать радиостанции этот приёмник?
Центр нити длиной l в точке O на оси Х Возьмем малый участок нити dx (на рисунке в начале координат O) Его можно рассматривать как точечный заряд dQ=γdx. Поместим в точку R единичный пробный заряд q0. Расстояние между ним и зарядом dQ равна (r-x) По закону Кулона сила взаимодействия dF между зарядом q0 и зарядом dQ равна: dF = q0*dQ/(4πε₀(r-x)²) Тогда напряженность поля в точке R равна: dE = dF / q0 = dQ / (4πε₀(r-x)²) = γdx / (4πε₀(r-x)²)
E = (γ/4πε₀) [ ((r+l/2) - (r-l/2)) / (r-l/2)(r+l/2) ] = = (γ/4πε₀) [ (r + l/2 - r + l/2) / (r-l/2)(r+l/2) ] = = (γ/4πε₀) [ l / (r-l/2)(r+l/2) ] = = (γ/4πε₀) [ l / (r²-(l/2)²) ] = (γ/4πε₀) [ l / (r²-l²/4) ] = = (γ/4πε₀) [ l / (r²-l²/4) ]
Поскольку r >> l , то в знаменателе можно пренебречь членом l²/4 по сравнению с r²:
E = (γ/4πε₀) ( l / r² ) E = γl/(4πε₀r²)
Такое же выражение можно было бы получить, применяя закон Кулона к единичному заряду q0 в точке R и к точечному заряду, сосредоточенному в центре нити O и равному γl (как будто весь заряд нити сосредоточился в ее центре): F = γlq0/(4πε₀r²) E = γl/(4πε₀r²)
2) Магнитная индукция B прямого тока i на расстоянии R от него равна: B = μ₀i / (2πR) С учетом того, что по условиям задачи расстояние равно радиусу провода d/2, получаем: B = μ₀i / (πd), B = 1,26*10⁻⁶ H/A² * 50 А / (3.14*2.5*10⁻³ м) = 8,02*10⁻³ Тл
3) Частота контура рассчитывается по формуле: f=1/(2π√(LC)) L = 1 мГн = 10⁻³ Гн С = (9,7 ... 92) пФ = (9,7 ... 92) *10⁻¹² Ф