Если маршрутизатор вещает по каналу 36 с частотой 5 ГГц Wi-Fi, как клиентское устройство узнает, что оно «подключается» к этому конкретному каналу?

При настройке маршрутизатора вы специально указываете канал, по которому он будет транслироваться, чтобы избежать перегрузки. Например, канал 36. Как устройство узнает, что оно должно подключаться к этому каналу? Вы никогда не устанавливаете предпочтительный канал на клиентском устройстве.

Клиент только получает на каждом канале диапазона 5 ГГц или что-то еще происходит?

Точка доступа (AP) периодически отправляет маяки, которые идентифицируют сеть. При подключении клиент некоторое время прослушивает сигналы-маяки на каждом возможном канале, по одному, а затем выбирает канал, на который передает AP, к которой он хочет подключиться. Маяки посылаются несколько раз в секунду, в полосе не так много каналов, и приемник может просматривать несколько соседних каналов одновременно, поэтому этот процесс обычно не занимает много времени.