Tụ điện trong mạch là tụ điện xoay có điện dung có thể biến thiên từ 12pF đến 1200pF.. Hỏi tần số dao động riêng của mạch có thể thay đổi trong khoảng nào?. Bài 4: Tụ điện của một mạch
Trang 1dao động và sóng điện từ
Dạng 1 tìm chu kì - năng lượng của mạch dao động
Bài 1: Một khung dao động có cuộn dây có hệ số tự cảm L = 5 H và tụ điện có điện dung C = 5.10-6 F
Điện áp cực đại trên hai bản của tụ điện là 10 V Hãy tìm:
1 Chu kì dao động điện từ trong khung
2 Năng lượng của khung dao động Đ/s: 1 0,0314 s; 2 2,5.10-4 J
Bài 2: Một khung dao động gồm điện dung C = 1/π (mF) và cuộn dây thuần cảm có L = 1/π (H) Điện áp
cực đảitên hai bản của tụ điện là 6 (V)
1 Tính tần số dao riêng của khung
2 Tính năng lượng của khung dao động Đ/s: 1 500 Hz; 2 5,73.10-6 J
Bài 3: Cuộn cảm của một mạch dao động có độ tự cảm 3mH Tụ điện trong mạch là tụ điện xoay có điện
dung có thể biến thiên từ 12pF đến 1200pF Hỏi tần số dao động riêng của mạch có thể thay đổi trong khoảng nào?
Bài 4: Tụ điện của một mạch dao động có điện dung 4,5pF; cuộn cảm có độ tự cảm 0,8mH; điện trở của
mạch là 1Ω
1 Tìm tần số dao động riêng của mạch
2 Tạo ra trong mạch một điện áp cưỡng bức có biên độ không đổi 1mV và tần số f có thể thay đổi
được Hãy tính biên độ của dao động điện từ cưỡng bức I0 trong mạch ứng với các tần số của điện
áp cưỡng bức 1MHz; 2MHz; 3MHz và 4MHz
3 Hãy tìm biên độ của dao động điện từ cộng hưởng I0Max
4 Hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của biên độ dao động điện từ cưỡng bức I0 theo tần số f của
điện áp cưỡng bức trong khoảng biến thiên của f từ 1MHz đến 4MHz
Trang 2Dạng 2 bước sóng điện từ
I Phương pháp
f
+ Chú ý: c = 3.108 m/s; f là tần số của sóng điện từ (Hz)
- Tụ điện xoay gồm n bản, mỗi bản có tiết diện đối diện S, khoảng cách hai bản liên tiếp d:
C = (n-1).C0 = (n-1).S/4π.k.d
- Ghép tụ điện nối tiếp:
n
C C C C ; Chú ý: C < C1, C2, ,Cn
- Ghép tụ song song: C = C1 + C2 + + Cn; Chú ý: C > C1, C2, , Cn
II Bài tập
Bài 1: Một khung dây gồm có điện dung C = 50 pF và cuộn dây có L = 5 mH Hỏi khung dao động này có
thể thu được sóng điện từ có bước sóng bằng bao nhiêu?
Đ/s: 942m Bài 2: Khung dao động gồm một cuộn dây L và tụ điện C thực hiện dao động điện từ tự do Điện tích cực
đại trên một bản là Q0 = 10-6 C và cường độ dòng điện cực đại trong khung là I0 = 10 A
1 Tìm bước sóng của dao động tự do trong khung
2 Nếu thay tụ điện C bằng tụ điện C’ thì bước sóng của khung dao động tăng lên 2 lần Hỏi bước sóng của khung là bao nhiêu nếu mắc C’ song song với C; C’ nối tiếp với C
Đ/s: 1 188,4m; 2 C’ song song C: 421,3m; C’ nối tiếp C: 168,5m Bài 3: Tụ điện xoay có tất cả 19 tấm nhôm có diện tích đối diện S = 3,14 cm2, khoảng cách của hai tấm liên tiếp là d = 1mm
1 Tìm điện dung của tụ điện xoay cho k = 9.109 Nm2/C2
2 mắc hai đầu tụ điện xoay với cuộn cảm L = 5mH Hỏi khung này dao động thì có thể thu được sóng điện từ có bước sóng bằng bao nhiêu?
Đ/s:1 C = 50pF; 2 942 m Bài 4: Một mạch dao động để chọn sóng của một máy thu thanh gồm một cuộn dây có hệ số tự cảm
L = 17,6 àH và một tụ điện có điện dung C = 1000pF; các dây nối và điện dung không đáng kể
1 Mạch dao động nói trên có thể bắt được sóng có tần số bao nhiêu?
2 Để máy nắt được sóng có dải sóng từ 10m đến 50m, người ta ghép thêm một tụ biến đổi với tụ trên Hỏi tụ biến đổi phải ghép như thế nào và có điện dung trong khoảng nào?
3 Khi đó, để bắt được bước sóng 25m phải đặt tụ biến đổi ở vị trí có điện dung bằng bao nhiêu?
Đ/s: 1 f = 1,2MHz, 250m; 2 C’ ghép nối tiếp với C, 1, 6pF C'41, 6pF ; 3 C” = 10pF
Bài 5: Khi khung dao động dùng tụ điện C1 thì tần số dao động riêng của khung là 30 KHz, còn khi thay
C1 bằng C2 thì tần số dao động riêng của khung là 40KHz
a Hỏi tần số dao động riêng của khung là bằng bao nhiêu khi C2 được nối song song với C1?
b Còn nếu C2 nối tiếp với C1 thì tần số dao động riêng của khung là bằng bao nhiêu?
Đ/s: a f = 24 KHz; b f = 50 KHz