TÓM TẮT KIẾN THỨC VÀ CÁC DẠNG VẬT LÝ 12

Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định Trong đó: + M = Fd Nm là mômen lực đối với trục quay d là tay đòn của lực là khoảng cách từ điểm đặt tới giá của lực i

Là đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên của tốc độ góc

* Gia tốc góc trung bình: tb (rad s/ 2)

Lưu ý: + Vật rắn quay đều thì const  0

+ Vật rắn quay nhanh dần đều . > 0 + Vật rắn quay chậm dần đều . < 0

4 Phương trình động học của chuyển động quay

12

5 Gia tốc của chuyển động quay

* Gia tốc pháp tuyến (gia tốc hướng tâm) a n







Lưu ý: Vật rắn quay đều thì at = 0  a

 = an

6 Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định

Trong đó: + M = Fd (Nm) là mômen lực đối với trục quay (d là tay đòn của lực là khoảng cách từ

điểm đặt tới giá của lực)

i i i

I m r (kgm2)là mômen quán tính của vật rắn đối với trục quay Mômen quán tính I của một số vật rắn đồng chất khối lượng m có trục quay là trục đối xứng

- Vật rắn là thanh có chiều dài l, tiết diện nhỏ: 1 2



 Đối với vật rắn, chuyển động xung quanh trục bất kỳ: LI.

Đơn vị của mô men động lượng: kgm 2 /s

Lưu ý: Với chất điểm thì mômen động lượng L = mr2 = mvr (r là khoảng cách từ v

đến trục quay)

8 Dạng khác của phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định

dL M dt



9 Định luật bảo toàn mômen động lượng

Trường hợp M = 0 thì L = const

Nếu I = const   = 0 vật rắn không quay hoặc quay đều quanh trục

Nếu I thay đổi thì I11 = I22

10 Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định

2 đ

đ

1W

2mv



(J)

Chuyển động quay đều:

12

Định lý về động năng

Wđ 1 12 1 22

2I  2I  A

Công thức liên hệ giữa đại lượng góc và đại lượng dài

s = r; v =r; at = r; an = 2r

Lưu ý: Cũng như v, a, F, p các đại lượng  ;  ; M; L cũng là các đại lượng véctơ

CHƯƠNG II: DAO ĐỘNG CƠ

I DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

1 Phương trình dao động: x = A.cos(  t +  ) hoặc x = A.sin(  t +  )

2 Vận tốc tức thời: v = -  Asin(  t +  )

Nếu vật chuyển động theo chiều dương thì v > 0, theo chiều âm thì v < 0

3 Gia tốc tức thời: a = -  2 Acos(  t +  )

7 Dao động điều hoà có tần số góc là , tần số f, chu kỳ T Thì động năng

và thế năng biến thiên với tần số góc 2, tần số 2f, chu kỳ T/2

8 Động năng và thế năng trung bình trong thời gian nT/2 ( nN*, T là chu kỳ

2 2

ss

x co

A x co

10 Chiều dài quỹ đạo: L = 2A

11 Quãng đường đi trong 1 chu kỳ luôn là 4A; trong 1/2 chu kỳ luôn là 2A

Quãng đường đi trong l/4 chu kỳ là A khi vật đi từ VTCB đến vị trí biên hoặc ngược lại

 Thời gian ngắn nhất vật đi từ VTCB đến biên ( x  ) là: A

O





 Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí (

+ Tính S2 bằng cách định vị trí x1, x2 và chiều chuyển động của vật trên trục Ox

+ Trong một số trường hợp có thể giải bài toán bằng cách sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà

và chuyển động tròn đều sẽ đơn giản hơn

+ Tốc độ trung bình của vật đi từ thời điểm t1 đến t2:

S v

A

3 2

(Trong một chu kỳ, vận tốc trung bình bằng 0)

13 Bài toán tính quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất vật đi được trong khoảng thời gian 0 < t < T/2

Vật có vận tốc lớn nhất khi qua VTCB, nhỏ nhất khi qua vị trí biên nên trong cùng một khoảng thời gian quãng đường đi được càng lớn khi vật ở càng gần VTCB và càng nhỏ khi càng gần vị trí biên

Sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển đường tròn đều

n quãng đường luôn là 2nA

Trong thời gian t’ thì quãng đường lớn nhất, nhỏ nhất tính như trên

+ Tốc độ trung bình lớn nhất và nhỏ nhất của trong khoảng thời gian t:

ax ax

M tbM

S v

t



 và

Min tbMin

S v

t



 với SMax; SMin tính như trên

13 Các bước lập phương trình dao động dao động điều hoà:

Lưu ý: + Vật chuyển động theo chiều dương thì v > 0, ngược lại v < 0

+ Trước khi tính  cần xác định rõ  thuộc góc phần tư thứ mấy của đường tròn lượng giác

( -π <  ≤ π)

14 Các bước giải bài toán tính thời điểm vật đi qua vị trí đã biết x (hoặc v, a, W t , W đ , F) lần thứ n

* Giải phương trình lượng giác lấy các nghiệm của t (Với t > 0  phạm vi giá trị của k)

* Liệt kê n nghiệm đầu tiên (thường n nhỏ)

* Thời điểm thứ n chính là giá trị lớn thứ n

Lưu ý: + Đề ra thường cho giá trị n nhỏ, còn nếu n lớn thì tìm quy luật để suy ra nghiệm thứ n

+ Có thể giải bài toán bằng cách sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều

15 Các bước giải bài toán tìm số lần vật đi qua vị trí đã biết x (hoặc v, a, W t , W đ , F) từ thời điểm t 1 đến

t 2

* Giải phương trình lượng giác được các nghiệm

* Từ t1 < t ≤ t2  Phạm vi giá trị của k (Với k  Z)

* Tổng số giá trị của k chính là số lần vật đi qua vị trí đó

Lưu ý: + Có thể giải bài toán bằng cách sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều

+ Trong mỗi chu kỳ (mỗi dao động) vật qua mỗi vị trí biên 1 lần còn các vị trí khác 2 lần

16 Các bước giải bài toán tìm li độ, vận tốc dao động sau (trước) thời điểm t một khoảng thời gian t Biết tại thời điểm t vật có li độ x = x 0

* Từ phương trình dao động điều hoà: x = Acos(t + ) cho x = x0

Lấy nghiệm t +  =  với 0  ứng với x đang giảm (vật chuyển động theo chiều âm vì v < 0)

A -A

M

O P

x

P2

1 P

2



x O

2

1 M

hoặc t +  = -  ứng với x đang tăng (vật chuyển động theo chiều dương)

* Li độ và vận tốc dao động sau (trước) thời điểm đó t giây là

17 Dao động có phương trình đặc biệt:

* x = a0  Acos(t + ) với a0 = const

Biên độ là A, tần số góc là , pha ban đầu 

* Độ biến dạng của lò xo khi vật ở VTCB với con lắc lò xo

nằm trên mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α:

+ Chiều dài lò xo tại VTCB: l CB = l 0 +  l (l 0 là chiều dài tự nhiên)

+ Chiều dài cực tiểu (khi vật ở vị trí cao nhất): l Min = l 0 +  l – A

+ Chiều dài cực đại (khi vật ở vị trí thấp nhất): l Max = l 0 +  l + A

+ Khi A >l (Với Ox hướng xuống):

- Thời gian lò xo nén 1 lần là thời gian ngắn nhất để vật đi

từ vị trí x 1 = -  l đến x 2 = -A

- Thời gian lò xo giãn 1 lần là thời gian ngắn nhất để vật đi

từ vị trí x 1 = -  l đến x 2 = A,

Lưu ý: Trong một chu kỳ lò xo nén 2 lần và giãn 2 lần

4 Lực kéo về hay lực hồi phục: F = -kx = -m  2 x

Đặc điểm: * Là lực gây dao động cho vật

* Luôn hướng về VTCB

* Biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ

l

giãn O

xA

-Anén

l

giãn O

xA-A

Hình a (A < l) Hình b (A > l)

x

A -A

 l

Hình vẽ thể hiện thời gian lò xo nén và

giãn trong 1 chu kỳ (Ox hướng xuống)

5 Lực đàn hồi là lực đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng

Có độ lớn F đh = kx (x là độ biến dạng của lò xo)

* Với con lắc lò xo nằm ngang thì lực kéo về và lực đàn hồi là một (vì tại VTCB lò xo không biến dạng)

* Với con lắc lò xo thẳng đứng hoặc đặt trên mặt phẳng nghiêng

+ Độ lớn lực đàn hồi có biểu thức:

* Fđh = kl + x với chiều dương hướng xuống

* Fđh = kl - x với chiều dương hướng lên

+ Lực đàn hồi cực đại (lực kéo): FMax = k(l + A) = FKmax (lúc vật ở vị trí thấp nhất)

+ Lực đàn hồi cực tiểu:

* Nếu A < l  FMin = k(l - A) = FKMin

* Nếu A ≥ l  FMin = 0 (lúc vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng) Lực đẩy (lực nén) đàn hồi cực đại: FNmax = k(A - l) (lúc vật ở vị trí cao nhất)

6 Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l được cắt thành các lò xo có độ cứng k1, k2, … và chiều dài tương ứng là

* Song song: k = k 1 + k 2 + …  cùng treo một vật khối lượng như nhau thì: 2 2 2

T T T 

8 Gắn lò xo k vào vật khối lượng m1 được chu kỳ T1, vào vật khối lượng m2 được T2, vào vật khối lượng

m1+m2 được chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) được chu kỳ T4

9 Đo chu kỳ bằng phương pháp trùng phùng

Để xác định chu kỳ T của một con lắc lò xo (con lắc đơn) người ta so sánh với chu kỳ T0 (đã biết) của một con lắc khác (T  T0)

Hai con lắc gọi là trùng phùng khi chúng đồng thời đi qua một vị trí xác định theo cùng một chiều Gọi thời gian giữa hai lần trùng phùng liên tiếp nhau là: 0

Lưu ý: + Với con lắc đơn lực hồi phục tỉ lệ thuận với khối lượng

+ Với con lắc lò xo lực hồi phục không phụ thuộc vào khối lượng

6 Tại cùng một nơi con lắc đơn chiều dài l1 có chu kỳ T1, con lắc đơn chiều dài l 2 có chu kỳ T2, con lắc đơn

chiều dài l 1 + l 2 có chu kỳ T2,con lắc đơn chiều dài l 1 - l 2 (l 1 >l 2) có chu kỳ T4

Thì ta có: T32 T12T22 và T42 T12T22

7 Khi con lắc đơn dao động với  0 bất kỳ Cơ năng, vận tốc và lực căng của sợi dây con lắc đơn được xác định

W = mgl(1-cos0); v2 = 2gl(cosα – cosα0) và TC = mg(3cosα – 2cosα0)

Lưu ý: - Các công thức này áp dụng đúng cho cả khi 0 có giá trị lớn

- Khi con lắc đơn dao động điều hoà (0 << 1rad) thì:

  Với R = 6400km là bán kính Trái Đất, còn  là hệ số nở dài của thanh con lắc

10 Con lắc đơn có chu kỳ đúng T ở độ sâu d1, nhiệt độ t1 Khi đưa tới độ sâu d2, nhiệt độ t2 thì ta có:

Lưu ý: * Nếu T > 0 thì đồng hồ chạy chậm (đồng hồ đếm giây sử dụng con lắc đơn)

* Nếu T < 0 thì đồng hồ chạy nhanh

11 Khi con lắc đơn chịu thêm tác dụng của lực phụ không đổi:

Lực phụ không đổi thường là:

luôn có phương thẳng đứng, chiều hướng lên)

Trong đó: D là khối lượng riêng của chất lỏng hay chất khí (kg/m 3)

g là gia tốc rơi tự do.(m/s 2)

V là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng hay chất khí đó.(m 3)

gọi là gia tốc trọng trường hiệu dụng hay gia tốc trọng trường biểu kiến

Chu kỳ dao động của con lắc đơn khi đó: ' 2

'

l T

I





Trong đó: m (kg) là khối lượng vật rắn

d (m) là khoảng cách từ trọng tâm đến trục quay

I (kg.m 2) là mômen quán tính của vật rắn đối với trục quay

2 Phương trình dao động: α = α0 cos(  t +  ) ĐK dao động điều hòa: Bỏ qua ma sát, lực cản và 0 << 1rad

* Nếu  = 2kπ (x1, x2 cùng pha)  AMax = A1 + A2

`* Nếu  = (2k+1)π (x1, x2 ngược pha)  AMin = A1 - A2  A1 - A2 ≤ A ≤ A1 + A2

2 Khi biết một dao động thành phần x1 = A 1 cos(  t +  1 ) và dao động tổng hợp x = Acos(  t +  ) thì dao động thành phần còn lại là x 2 = A 2 cos(  t +  2 )

 với  [Min;Max]5

VI DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC - CỘNG HƯỞNG

Là dao động tắt dần mà ta đã bù lại năng lượng mất đi sau

mỗi chu kì mà không làm thay đổi bản chất dao động

 Vật dao dộng như ban đầu

3- Dao động cưỡng bức

Là một dao động tắt dần ta tác dụng vào 1 ngoại lực tuần

hoàn cưỡng bức F = F0cost Quá trình dao động được chia làm

2 giai đoạn:

- Giai đoạn không ổn định: Đây là giai đoạn bắt đầu khi có

ngoại lực cưỡng bức Trong giai đoạn này, biên độ, tần số dao

động không ổn định nên ta bỏ qua nghiên cứu giai đoạn này

- Giai đoạn ổn định gọi là dao động cưỡng bức có đặc điểm

+ Là dao động điều hoà

+ Tần số dao động cưỡng bức bằng tần số ngoại lực cưỡng bức

+ Biên độ dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng bức F0, tần số lực cưỡng bức  và ma sát môi trường

4- Trường hợp cộng hưởng trong dao động cưỡng bức

Là trường hợp biên độ dao động cưỡng bức tăng nhanh đến một giá trị cực đại khi tần số ngoại lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ

 = 0; f = f0; T = T0

BÀI TOÁN TỔNG QUÁT

Con lắc lò xo có độ cứng k, vật khối lượng m chuyển động với hệ số ma sát không đổi  tại nơi có gia tốc trọng trường g Thời điểm ban đầu vật ở vị trí biên A

1- CMR biên độ dao động của con lắc giảm đều sau mỗi chu kỳ ? Tính độ giảm đó ?

2- Vật thực hiện được bao nhiêu dao động thì dừng lại ?

3- Thời gian thực hiện dao động cho tới lúc dừng

4- Tính độ giảm năng lượng sau mỗi chu kỳ

5- Tính quãng đường vật đi được cho tới lúc dừng

6- Vị trí vật có vận tốc cực đại ?

7- Tính vận tốc cực đại đó ?

8- Điều kiện ht cộng hưởng:  =?

HD phương pháp giải:

Giả sử trong quá trình vật dao động thì chịu tác dụng của lực ma sát trượt tác dụng lên vật: Fms= -mg

1- Công thức tính độ giảm biên độ sau mỗi chu kì

Trong đó: m là khối lượng của vật

0 là tần số dao động riêng của hệ dao động

12

A A mg kA

ω

g A

2- Số dao động vật thực hiện cho tới khi dừng

A N

4 - Cho độ giảm biên độ sau mỗi chu kì là A (%)

 Độ giảm năng lượng mỗi chu kì: E=1-(1- A%) 2

5- Tính quãng đường vật đi được cho tới lúc dừng

- Cơ năng ban đầu của hệ: W0 1 2 2 1 2

2m  A 2kA

- Dao động tắt dần là do cơ năng biến thành công lực ma sát: A ms = F ms ; S = N  S =  mg.S

- Đến khi vật dừng lại thì toàn bộ W0 biến thành Ams

W0 = Ams 

2 2

2 0

6- Vật dao động với vận tốc cực đại trong nửa chu kỳ đầu tiên khi qua vị trí x 0

Để vật đạt vận tốc lớn nhất khi phục hồi và lực cản phải cân bằng nhau:

12

12

1

0 2

0 2

0 2

x A mg mv

kx

→ mv02 k(A2x02)2 mg(Ax0)Mặt khác

8 Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi: f = f 0 hay  =  0 hay T = T 0

Với f, , T và f0, 0, T0 là tần số, tần số góc, chu kỳ của lực cưỡng bức và của hệ dao động

A

-A’ o

Lưu ý: Khi giải bài tập dạng này, câu hỏi thường là xác dịnh khoảng cách hoặc vậ tốc để hệ dao động lớn nhất,

Ta áp dụng điều kiện cho T=T 0 hay  =  0 để tìm ra đại lượng yêu cầu.

CHƯƠNG III: SÓNG CƠ

I SÓNG CƠ HỌC

1 Bước sóng: Là quãng đường sóng truyền đi được trong thời gian là 1 chu kỳ Hay là khoảng cách ngắn nhất

giữa hai điểm dao động cùng pha trên phương truyền sóng

v T f

Trong đó: (m): Bước sóng; T(s): Chu kỳ của sóng; f (Hz): Tần số của sóng

v(m/s): Tốc độ truyền sóng (có đơn vị tương ứng với đơn vị của )

2 Phương trình sóng

Tại điểm O: uO = Acos(t + )

Tại điểm M cách O một đoạn x trên phương truyền sóng

* Sóng truyền theo chiều dương của trục Ox thì: uM = AMcos(t +  - x

* Hai điểm đối xứng với nhau qua nút sóng luôn dao động ngược pha

* Hai điểm đối xứng với nhau qua bụng sóng luôn dao động cùng pha

* Các điểm trên dây đều dao động với biên độ không đổi  năng lượng không truyền đi

* Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử đi qua VTCB) là nửa chu kỳ:

chữ U thì dây sẽ dao động với tần số cũng là f

+ Một sợi dây thép căng thẳng, đặt gần một đầu nam châm điện thẳng, nếu dòng điện qua nam châm có tần số f thì dây sẽ dao động với tần số 2f

3 Phương trình sóng dừng trên sợi dây AB: (với đầu B cố định hoặc dao động nhỏ là nút sóng)

Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại B: u B u'B Acos2 ft

Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách B một khoảng d là:

III GIAO THOA SÓNG (rất quan trọng)

Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách nhau một khoảng l:

Xét điểm M cách hai nguồn lần lượt d1, d2

Phương trình sóng tại 2 nguồn u1Acos(2 ft1) và u2 Acos(2 ft2)

Phương trình sóng tại M do hai sóng từ hai nguồn truyền tới:

1 Hai nguồn dao động cùng pha (  21 ) 0

* Điều kiện để điểm M dao động cực đại: d1 – d2 = k (k  Z)

 Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn): l k l

2 Hai nguồn dao động ngược pha: (  21 )

* Điều kiện để điểm M dao động cực đại: d1 – d2 = (2k+1)

* Điều kiện để điểm M dao động cực tiểu (không dao động): d1 – d2 = k (kZ)

 Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn): l k l

Số giá trị nguyên của k thoả mãn các biểu thức trên là số đường cần tìm ( kZ)

+ Hai nguồn dao động vuông pha:

Số dao động cực đại bằng số dao động cực tiểu (Chỉ cần nhớ một công thức)

Chú ý: Bài toán yêu cầu tính số điểm dao động giữa hai điểm bất kỳ (Ví dụ là hai điểm MB), ta sử dụng công thức trên và coi điểm N trùng với B

S (m 2 ) là diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm (với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S=4πR 2)

Với I0 = 10-12 W/m 2 ở f = 1000Hz: cường độ âm chuẩn

3 Tần số do đàn phát ra (hai đầu dây cố định  hai đầu là nút sóng)

( k N*)2



k = 1,2,3… có các hoạ âm bậc 3 (tần số 3f1), bậc 5 (tần số 5f1)…

V HIỆU ỨNG ĐỐP-PLE

1 Nguồn âm đứng yên, máy thu chuyển động với vận tốc vM

* Máy thu chuyển động lại gần nguồn âm thì thu được âm có tần số: ' v v M

2 Nguồn âm chuyển động với vận tốc vS, máy thu đứng yên

* Máy thu chuyển động lại gần nguồn âm với vận tốc vM thì thu được âm có tần số: '

Máy thu chuyển động lại gần nguồn thì lấy dấu “+” trước v M , ra xa thì lấy dấu “-“

Nguồn phát chuyển động lại gần nguồn thì lấy dấu “-” trước v S , ra xa thì lấy dấu “+“

CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

I Dao động điện từ - Mạch dao động điện từ

* Điện tích tức thời q = q 0 cos(  t +  )

* Hiệu điện thế (điện áp) tức thời 0

0

q q

+ Khi tụ phóng điện thì q và u giảm và ngược lại

+ Quy ước: q > 0 ứng với bản tụ ta xét tích điện dương thì i > 0 ứng với dòng điện chạy đến bản tụ mà ta xét

2 Mạch có nhiều tụ và nhiều cuộn dây mắc thành bộ

+ Nếu hai cuộn dây mắc nối tiếp: LL1L2

+ Nếu cuộn dây có thêm lõi sắt non phía bên trong: Làm cho hệ số tự cảm tăng lên

3 Sự tương tự giữa dao động điện và dao động cơ

4 Sóng điện từ

+ Vận tốc lan truyền trong không gian v = c = 3.108m/s

+ Máy phát hoặc máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC thì tần số sóng điện từ phát hoặc thu được bằng tần số riêng của mạch

+ Bước sóng của sóng điện từ v 2 v LC

f

Lưu ý: Mạch dao động có L biến đổi từ LMin  LMax và C biến đổi từ CMin  CMax thì bước sóng  của sóng điện từ phát (hoặc thu)

Min tương ứng với LMin và CMin

Max tương ứng với LMax và CMax

II ĐIỆN TỪ TRƯỜNG

1 Các giả thuyết của Măcxoen

• Giả thuyết 1:

- Mọi từ trường biến thiên theo thời gian đều sinh ra một điện trường xoáy

- Điện trường xoáy là điện trường mà các đường sức bao quanh các đường

cảm ứng từ

• Giả thuyết 2:

- Mọi điện trường biến thiên theo thời gian đều sinh ra một từ trường xoáy

- Từ trường xoáy là từ trường mà các đường cảm ứng từ bao quanh các đướng sức của điện trường

• Dòng điện dẫn và dòng điện dịch Sự biến thiên của điện trường cũng sinh ra một từ trường như dòng điện nên điện trường biến thiên cũng có thể xem như là dòng điện Nó được gọi là dòng điện dịch, dòng điện trong dây dẫn gọi là dòng điện dẫn

2 Điện từ trường

- Phát minh của Măcxoen dẫn đến kết luận không thể có điện trường hoặc từ trường tồn tại riêng biệt, độc lập với nhau Điện trường biến thiên nào cũng sinh ra từ trường biến thiên và ngược lại từ trường biến thiên nào cũng sinh ra điện trường biến thiên

- Điện trường và từ trường là hai mặt thể hiện khác nhau của một loại trường duy nhất gọi là điện từ trường

3 Sự lan truyền tương tác điện từ

- Giả sử tại 1 điểm O trong không gian có một điện trường biến thiên E1 không tắt dần Nó sinh ra ở các điểm lân cận một

từ trường xoáy B1; từ trường biến thiên B1 lại gây ra ở các điểm lân cận nó một điện trường biến thiên E2 và cứ thế lan rộng dần ra Điện từ trường lan truyền trong không gian ngày càng xa điểm O

Vậy : Tương tác điện từ thực hiện thông qua điện từ trường phải tốn một khoảng thời gian để truyền được từ điểm nọ đến

điểm kia

III SÓNG ĐIỆN TỪ

1 Sóng điện từ

a Sự hình thành sóng điện từ khi một điện tích điểm dao độngđiều hòa:

- Khi tại một điểm O có một điện tích điểm dao động điều hòa với tần số f theo phương thẳng đứng Nó tạo ra tại O một điện trường biến thiên điều hòa với tần số f Điện trường này phát sinh một từ trường biến thiên điều hòa với tần số f

- Vậy tại O hình thành một điện từ trường biến thiên điều hòa Điện từ trường này lan truyền trong không gian dưới dạng

- Năng lượng của sóng điện từ tỷ lệ với luỹ thừa bậc 4 của tần số

3 Sóng điện từ trong thông tin vô tuyến

a Khái niệm sóng vô tuyến

Sóng điện từ có bước sóng từ vài m đến vài km được dùng trong thông tin liên lạc vô tuyến gọi là sóng vô tuyến

b Công thức tính bước sóng vô tuyến

Trong môi trường vật chất có chiết suất n thì

Vớí v là tốc độ ánh sáng truyền trong môi trường có chiết suất n

c Phân loại sóng vô tuyến và đặc điểm

• Phân loaị:

• Vai trò của tần điện li trong việc thu và phát sóng vô tuyến

+ Tần điện li: là tầng khí quyển ở độ cao từ 80-800km có chứa nhiều hạt mang điện tích là các electron, ion dương và ion

âm

+ Sóng dài: có năng lượng nhỏ nên không truyền đi xa được Ít bị nước hấp thụ nên được dùng trong thông tin liên lạc trên

mặt đất và trong nước

+ Sóng trung: Ban ngày sóng trung bị tần điện li hấp thụ mạnh nên không truyền đi xa được Ban đêm bị tần điện li phản

xạ mạnh nên truyền đi xa được Được dùng trong thông tin liên lạc vào ban đêm

+ Sóng ngắn: Có năng lượng lớn, bị tần điện li và mặt đất phản xạ mạnh Vì vậy từ một đài phát trên mặt đất thì sóng ngắn

có thể truyền tới mọi nơi trên mặt đất Dùng trong thông tin liên lạc trên mặt đất

+ Sóng cực ngắn: Có năng lượng rất lớn và không bị tần điện li phản xạ hay hấp thụ Được dùng trong thôn tin vũ trụ

IV NGUYÊN TẮC TRUYỀN THÔNG BẰNG SÓNG ĐIỆN TỪ

Là một dạng dao động hở, là công cụ bức xạ sóng điện từ

Một số loại anten thường được dùng trong sử dụng trong đời sống:

2 Nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến

a Nguyên tắc truyền thông tin:

Có 4 nguyên tắc trong việc truyền thông tin bằng sóng vô tuyến

• Phải dùng các sóng vô tuyến có bước sóng ngắn nằm trong vùng các dải sóng vô tuyến Những sóng vô tuyến dùng để

tải các thông tin gọi là các sóng mang Đó là các sóng điện từ cao tần có bước sóng từ vài m đến vài trăm m

• Phải biến điệu các sóng mang

- Dùng micrô để biến dao động âm thành dao động điện: sóng âm tần

- Dùng mạch biến điệu để “trộn” sóng âm tần với sóng mang: biến điện sóng điện từ

• Ở nơi thu, dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần để đưa ra loa

• Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ, ta phải khuyếch đại chúng bằng các mạch khuyếch đại

b Sơ đồ khối của máy phát sóng vô tuyến đơn giản

c Sơ đồ khối của máy thu sóng vô tuyến đơn giản

CHƯƠNG V: ĐIỆN XOAY CHIỀU

2 Dòng điện xoay chiều i = I 0 cos(2  ft + i )

* Mỗi giây đổi chiều 2f lần

* Nếu pha ban đầu i =

3 Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ

Khi đặt điện áp u = U0cos(t + u) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn

chỉ sáng lên khi u ≥ U1 (Hình vẽ bên)

4 Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch R,L,C

* Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: u R cùng pha với i, ( = u – i = 0)

0

L

U I Z

 với ZL = L là cảm kháng

Lưu ý: Cuộn thuần cảm L cho dòng điện không đổi đi qua hoàn toàn (không cản trở)

* Đoạn mạch chỉ có tụ điện C: u C chậm pha hơn i là /2, ( = u – i = -/2)

C

U I Z

0

C

U I Z

 với Z C 1

C



 là dung kháng

Lưu ý: Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn)

* Đoạn mạch RLC không phân nhánh