Для расчета диапазона длин волн, на которых может работать приемник с колебательным контуром, важно определить диапазон частот, на котором может работать данный контур. Частота колебаний в LC-контуре определяется формулой Томпсона для резонансной частоты:
[ f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} ]
где ( L ) - индуктивность катушки, ( C ) - емкость конденсатора.
Подставляя значения, получаем частоты для двух крайних значений емкости:
- Для ( C = 50 ) пФ = ( 50 \times 10^{-12} ) Ф и ( L = 20 ) мкГн = ( 20 \times 10^{-6} ) Гн:
[ f{\text{max}} = \frac{1}{2\pi\sqrt{20 \times 10^{-6} \cdot 50 \times 10^{-12}}} = \frac{1}{2\pi\sqrt{1 \times 10^{-9}}} = \frac{1}{2\pi \times 10^{-4.5}} ]
[ f{\text{max}} \approx \frac{1}{6.28 \times 3.162 \times 10^{-5}} \approx 5.03 \times 10^6 \text{ Гц} ]
- Для ( C = 500 ) пФ = ( 500 \times 10^{-12} ) Ф:
[ f{\text{min}} = \frac{1}{2\pi\sqrt{20 \times 10^{-6} \cdot 500 \times 10^{-12}}} = \frac{1}{2\pi\sqrt{10 \times 10^{-9}}} = \frac{1}{2\pi \times 10^{-4.5}} ]
[ f{\text{min}} \approx \frac{1}{6.28 \times 10^{-4.5}} \approx 1.59 \times 10^6 \text{ Гц} ]
Теперь, чтобы перевести частоты в длину волн, используем формулу связи длины волны и частоты:
[ \lambda = \frac{c}{f} ]
где ( c ) - скорость света в вакууме, ( c \approx 3 \times 10^8 ) м/с.
Для ( f{\text{max}} ) и ( f{\text{min}} ):
[ \lambda{\text{min}} = \frac{3 \times 10^8}{5.03 \times 10^6} \approx 59.64 \text{ м} ]
[ \lambda{\text{max}} = \frac{3 \times 10^8}{1.59 \times 10^6} \approx 188.68 \text{ м} ]
Таким образом, диапазон длин волн, на которых может работать приемник, составляет примерно от 60 метров до 189 метров.