Формулы по физике 11 класс: принципы радиосвязи

Принципы радиосвязи основаны на передаче информации с помощью электромагнитных волн. Для понимания радиосвязи используются формулы связи длины волны, частоты и скорости распространения электромагнитных волн, а также характеристики колебательного контура и модулированного сигнала.

Формулы: принципы радиосвязи

Что находим	Формула	Обозначения и единицы СИ
Связь длины волны, частоты и скорости распространения электромагнитной волны	λ = c/f c = λ·f f = c/λ	λ — длина электромагнитной волны, м c — скорость распространения электромагнитной волны в вакууме (приближённо в воздухе), м/с f — частота электромагнитной волны, Гц
Период и частота электромагнитных колебаний	T = 1/f f = 1/T	T — период электромагнитных колебаний, с f — частота электромагнитных колебаний, Гц
Формула Томсона для собственной частоты колебательного контура	T = 2π·√(L·C) f = 1/(2π·√(L·C))	T — период собственных электромагнитных колебаний контура, с f — собственная частота колебаний контура, Гц L — индуктивность катушки, Гн C — электрическая ёмкость конденсатора, Ф

Когда какую формулу применять

Формулу λ = c/f применяйте для определения длины радиоволны по известной частоте передатчика или для нахождения частоты по длине волны.
При расчётах скорости распространения радиоволн в воздухе используйте приближённое значение c = 3·10⁸ м/с.
Формулы T = 1/f и f = 1/T используйте для перехода от периода электромагнитных колебаний к частоте и обратно.
Формулу Томсона применяйте для определения собственной частоты колебательного контура, используемого в радиоприёмнике для настройки на нужную радиостанцию.
Перед подстановкой переводите частоту в герцы, индуктивность — в генри, ёмкость — в фарады. Не путайте килогерцы (кГц), мегагерцы (МГц) и гигагерцы (ГГц).

Пример решения задачи

Радиопередатчик работает на частоте 100 МГц. Определите длину излучаемой электромагнитной волны. Скорость распространения электромагнитных волн в воздухе принять равной 3·10⁸ м/с.

Дано:

f = 100 МГц = 100·10⁶ Гц

c = 3·10⁸ м/с

λ — ?

Решение:

Используем формулу длины электромагнитной волны:

λ = c/f

Подставим значения:

λ = (3·10⁸)/(100·10⁶) = 3 м

Ответ: 3 м.