Bài tập trắc nghiệp tham khảo luyện thi đại học cao đẳng môn vật lý (18)

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU * Cách tạo ra dòng điện xoay chiều Khung dây kim loại kín quay đều với vận tốc góc ω quanh trục đối xứng của nó trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ →B vuông gó

I DAO ĐỘNG VÀ SĨNG CƠ HỌC

A LÝ THUYẾT.

1 DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

* Dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa

+ Dao động là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp

lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng

+ Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái chuyển động của

vật được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau

+ Dao động điều hòa là dao động được mô tả bằng một định luật

dạng sin: x = Asin(ωt + ϕ) hoặc cosin: x = Acos(ωt + ϕ) Trong đó

A, ω và ϕ là những hằng số

* Tần số góc, chu kỳ, tần số và pha của dao động điều hoà

+ Tần số góc ω: là một đại lượng trung gian cho phép xác định chu

kỳ, tần số của dao động ω =

T

π

2 = 2πf Đơn vị: rad/s+ Chu kỳ: là khoảng thời gian T =

ω

π

2 đểø lặp lại li độ và chiều chuyển động như cũ, đó cũng là khoảng thời gian để vật thực hiện

được một dao động Đơn vị: giây (s)

+ Tần số: là nghịch đảo của chu kỳ: f =

T

1 =

π

ω

2 đó là số lần dao động trong một đơn vị thời gian Đơn vị: hec (Hz)

+ Pha của dao động (ωt + ϕ): là đại lượng cho phép xác định trạng

thái của dao động tại thời điểm t bất kỳ Đơn vị: rad

* Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà

+ Vận tốc: v = x'(t) = ωAcos(ωt + ϕ) = ωAsin(ωt + ϕ +

2

π

)

Vận tốc của dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số

nhưng nhanh pha hơn li độ một góc

2

π

.Vận tốc của vật dao động điều hoà đạt giá trị cực đại vmax = ωA

khi vật đi qua vị trí cân bằng (x = 0)

+ Gia tốc: a = x''(t) = - ω2Asin(ωt + ϕ) = - ω2x

Gia tốc của dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số

nhưng ngược pha với li độ

Gia tốc của vật dao động điều hoà đạt giá trị cực đại amax = ω2A khi vật đi qua các vị trí biên (x = ± A)

* Tính chất của lực làm vật dao động điều hoà

Lực làm vật dao động điều hoà tỉ lệ với độ dời tính từ vị trí cân bằng và luôn luôn hướng về vị trí cân bằng nên gọi là lực hồi phục Trị đại số của lực hồi phục: F = - kx

Lực hồi phục đạt giá trị cực đại Fmax = kA khi vật đi qua các vị trí biên (x = ± A)

Lực hồi phục có giá trị cực tiểu Fmin = 0 khi vật đi qua vị trí cân bằng (x = 0)

* Năng lượng trong dao động điều hoà

+ Trong quá trình dao động của con lắc lò xo luôn xẩy ra hiện tượng: khi động năng tăng thì thế năng giảm, khi động năng đạt giá trị cực đại bằng cơ năng thì thế năng đạt giá trị cực tiểu bằng 0 và ngược lại

+ Thế năng: Et =

2

1

kx2 = 2

1

k A2sin2(ωt + ϕ) + Động năng: Eđ =

2

1

kA2cos2(ωt + ϕ) ; với k = mω2+ Cơ năng: E = Et + Eđ =

+ Các vị trí (li độ) mà tại đó vận tốc bằng 0, vận tốc đạt giá trị cực đại, thế năng bằng động năng: v = 0 khi x = ± A ; v = vmax khi x = 0 ;

+ Biên độ A đặc trưng cho độ mạnh yếu của dao động điều hoà

Biên độ càng lớn thì năng lượng của vật dao động điều hoà càng

lớn Năng lượng của vật dao động điều hoà tỉ lệ với bình phương

biên độ

+ Tần số góc ω đặc trưng cho sự biến thiên nhanh chậm của các

trạng thái của dao động điều hoà Tần số góc của dao động càng lớn

thì các trạng thái của dao động biến đổi càng nhanh

+ Pha ban đầu ϕ: để xác định trạng thái ban đầu của dao động, là đại

lượng quan trọng khi tổng hợp dao động

2 CON LẮC LÒ XO CON LẮC ĐƠN

* Con lắc lò xo

+ Con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k khối lượng không đáng

kể, một đầu gắn cố định, đầu kia gắn với vật nặng khối lượng m

được đặt theo phương ngang hoặc treo thẳng đứng

+ Phương trình dao động: x = Asin(ωt + ϕ)

(lấy nghiệm góc nhọn nếu vo > 0; góc tù nếu vo < 0)

+ Chu kỳ, tần số: T = 2π

+ Con lắc lò xo treo thẳng đứng: ∆lo =

* Con lắc đơn

+ Con lắc đơn gồm một vật nặng treo vào một sợi dây không giãn,

vật nặng có kích thước không đáng kể so với chiều dài sợi dây, còn

sợi dây có khối lượng không đáng kể so với khối lượng của vật nặng

+ Phương trình dao động: s = Sosin(ωt + ϕ) hoặc α = αo sin(ωt + ϕ);

+ Khi lên cao gia tốc rơi tự do giảm nên chu kì tăng Chu kỳ tỉ lệ nghịch với căn bậc hai của gia tốc rơi tự do

+ Khi nhiệt độ tăng chiều dài tăng nên chu kì tăng Chu kì tỉ lệ thuận với căn bậc hai chiều dài con lắc

+ Chu kỳ của con lắc ở độ cao h so với mặt đất: Th = T

R

h

R+

.+ Chu kì của con lắc ở nhiệt độ t’ so với ở nhiệt độ t: T’ = T

t

t

.1

'.1

α

α+

+

.+ Sự nhanh chậm của đồng hồ quả lắc phụ thuộc vào độ cao và nhiệt độ: khi lên cao hoặc nhiệt độ tăng thì chu kì tăng, đồng hồ chạy chậm và ngược lại Thời gian nhanh chậm trong t giây: ∆t = t

+ Dao động của con lắc lò xo và con lắc đơn dược coi là dao động tự

do trong điều kiện không có ma sát, không có sức cản môi trường và con lắc lò xo phải chuyển động trong giới hạn đàn hồi của lò xo còn con lắc đơn thì chuyển động với li độ góc nhỏ (α≤ 10o)

3 TỔNG HỢP CÁC DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

+ Nếu một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số với các phương trình:

x1 = A1sin(ωt + ϕ1) và x2 = A2sin(ωt + ϕ2)Thì dao động tổng hợp sẽ là: x = x1 + x2 = Asin(ωt + ϕ) với A và ϕ

được xác định bởi: A2 = A12 + A22 + 2 A1A2 cos (ϕ2 - ϕ1)

tgϕ =

2 2 1 1

2 2 1 1

coscos

sinsin

ϕϕ

ϕϕ

A A

A A

++

Tổng hợp hai dao động điều hoà điều hoà cùng phương cùng tần

số là một dao động điều hoàcùng phương, cùng tần số với các dao

động thành phần

Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp phụ thuộc vào

biên độ và pha ban đầu của các dao động thành phần

+ Khi hai dao động thành phần cùng pha (ϕ2 - ϕ1 = 2kπ) thì dao động

tổng hợp có biên độ cực đại: A = A1 + A2

+ Khi hai dao động thành phần ngược pha (ϕ2 - ϕ1 = (2k + 1)π) thì

dao động tổng hợp có biên độ cực tiểu: A = |A1 - A2|

4 DAO ĐỘNG TẮT DẦN, DAO ĐỘNG CƯỞNG BỨC

* Dao động tắt dần

+ Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian

+ Nguyên nhân: do ma sát, do lực cản môi trường mà cơ năng giảm

nên biên độ giảm Ma sát càng lớn thì sự tắt dần càng nhanh

* Dao động cưởng bức

+ Dao động cưởng bức là dao động của vật do ngoại lực biến thiên

tuần hoàn Fn = Hsin(ωt + ϕ) tác dụng vào vật

+ Đặc điểm : - Lúc đầu dao động tổng hợp là tổng hợp của dao

động riêng và dao động cưởng bức nên vật dao động rất phức tạp

- Sau thời gian ∆t dao động riêng tắt hẳn, vật chỉ dao động dưới tác dụng của ngoại lực, vật dao động với tần số bằng tần

số của ngoại lực

- Biên độ của dao động cưởng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cưởng bức, vào lực cản trong hệ và vào sự chênh lệch

giữa tần số cưởng bức f và tần số riêng fo của hệ Biên độ của lực

cưởng bức càng lớn, lực cản càng nhỏ và sự chênh lệch giữa f và fo

càng ít thì biên độ của dao động cưởng bức càng lớn

* Cộng hưởng

+ Sự cộng hưởng là hiện tượng biên độ của dao động cưởng bức tăng

nhanh đến một giá trị cực đại khi tần số của lực cưởng bức bằng tần

số riêng của hệ dao động (f = fo)

+ Đặc điểm: khi lực cản trong hệ nhỏ thì cộng hưởng rỏ nét (cộng hưởng nhọn), khi lực cản trong hệ lớn thì sự cộng hưởng không rỏ nét (cộng hưởng tù)

+ Sóng cơ học là những dao động cơ học lan truyền theo thời gian

trong môi trường vật chất

+ Khi sóng cơ truyền đi chỉ có pha dao động của các phần tử vật chất lan truyền còn các phần tử vật chất thì dao động xung quanh vị trí cân bằng cố định

+ Sóng dọc là sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng Ví dụ: sóng âm, sóng trên một lò xo

+ Sóng ngang là sóng có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng Ví dụ: sóng trên mặt nước, sóng trên sợi dây cao su.+ Chu kỳ sóng T: là chu kỳ dao động chung của các phần tử vật chất nơi sóng truyền qua

+ Tần số f: là đại lượng nghịch đảo của chu kỳ sóng

+ Biên độ của sóng A: là biên độ dao động của phần tử vật chất nơi sóng truyền qua

+ Vận tốc truyền sóng: là vận tốc truyền pha dao động

+ Bước sóng λ: là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha với nhau Bước sóng cũng là quảng đường sóng lan truyền trong một chu kỳ

+ Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là

2

λ.

+ Liên hệ giữabước sóng, vận tốc, chu kì và tần số của sóng:

λ = vT = v f

* Phương trình sóng

Nếu phương trình sóng tại A là uA = aAsin(ωt + ϕ) thì phương trình

sóng tại M trên phương truyền sóng là: uM = aMsin (ωt + ϕ ± 2π λAM

) (lấy dấu + nếu sóng truyền từ A đến M, dấu – nếu sóng truyền từ

M đến A)

Nếu bỏ qua mất mát năng lượng trong quá trình truyền sóng thì

biên độ sóng tại A và tại M bằng nhau (aA = aM = a)

5 SÓNG ÂM

* Sóng âm, sóng hạ âm, sóng siêu âm

+ Sóng âm là những sóng cơ học dọc truyền trong môi trường vật

chất, có tần số từ 16Hz đến 20000Hz và gây ra cảm giác âm trong

tai con người

+ Những sóng cơ học tần số nhỏ hơn 16Hz gọi là sóng hạ âm

+ Những sóng cơ học tần số lớn hơn 20000Hz gọi là sóng siêu âm

+ Sóng âm, sóng hạ âm, sóng siêu âm đều là những sóng cơ học lan

truyền trong môi trường vật chất nhưng chúng có tần số khác nhau

và tai người chỉ cảm thụ được sóng âm chứ không cảm thụ được sóng

hạ âm và sóng siêu âm

* Môi trường truyền âm và vận tốc âm

Sóng âm truyền được trong cả ba môi trường rắn, lỏng và khí

nhưng không truyền được trong chân không

Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ của môi

trường và nhiệt độ của môi trường

Nói chung vận tốc âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng và

trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí

Khi âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì vận

tốc truyền âm thay đổi, bước sóng của sóng âm thay đổi còn tần số

của âm thì không thay đổi

Các vật liệu như bông, nhung, tấm xốp có tính đàn hồi kém nên

truyền âm kém, chúng được dùng làm vật liệu cách âm

* Năng lượng của âm

+ Sóng âm mang năng lượng tỉ lệ với bình phương biên độ sóng

+ Cường độ của âm là lượng năng lượng được sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phuơng truyền âm Đơn vị cường độ âm là W/m2

+ Mức cường độ âm L là lôga thập phân của thương số giữa cường độ âm I và cường độ âm chuẩn Io: L = lg

o

I

I

Đơn vị của mức cường độ âm là ben (B), trong thực tế người ta thường dùng ước số của ben là đềxiben (dB): 1B = 10 dB

* Các đặc tính vật lý và sinh lý của sóng âm

Đặc tính vật lí của sóng âm giống các sóng cơ học khác

Đặc tính sinh lí của sóng âm phụ thuộc cấu tạo của tai con người.+ Độ cao của âm: phụ vào tần số của âm Âm cao (hoặc thanh) có tần số lớn, âm thấp (hoặc trầm) có tần số nhỏ

+ Âm sắc: Sóng âm do một người hay một nhạc cụ phát ra là tổng hợp của nhiều sóng âm phát ra cùng một lúc Các sóng này có tần số là f, 2f, 3f, … Âm có tần số f gọi là hoạ âm cơ bản, các âm có tần số 2f, 3f, … gọi là các hoạ âm thứ 2, thứ 3, … Đường biểu diễn của dao động âm tổng hợp không phải là một đường hình sin mà là một đường phức tạp có tính chất tuần hoàn, mỗi dạng đường biểu diễn ứng với một âm sắc nhất định mà tai người có thể phân biệt được.Âm sắc phụ thuộc vào tần số và biên độ của các hoạ âm

+ Độ to của âm: tai người chỉ có cảm giác về âm khi cường độ của âm lớn hơn một giá trị tối thiểu gọi là ngưỡng nghe

Ngưỡng nghe thay đổi tuỳ theo tần số của âm

Cảm giác to nhỏ của âm phụ thuộc cường độä và tần số của âm Khi cường độ âm lên tới 10W/m2 đối với mọi tần số thì tất cả các âm đều gây cảm giác đau đớn trong tai, giá trị đó gọi là ngưỡng đau.Miền giữa ngưỡng nghe và ngưỡng đau gọi là miền nghe được.+ Nhạc âm, tạp âm

Những âm có tần số hoàn toàn xác định, nghe êm tai như tiếng đàn, tiếng hát gọi là nhạc âm

Những âm không có tần số nhất định nghe khó chịu như tiếng máy nổ, tiếng chân đi, tiếng búa gỏ được gọi là tạp âm

* Nguồn âm, hộp cộng hưởng

+ Các vật dao động tạo ra sóng âm trong môi trường xung quanh gọi

là các vật phát dao động âm hay nguồn âm

+ Hộp cộng hưởng là một vật rổng, có khả năng cộng hưởng với

nhiều tần số khác nhau và tăng cường những âm có tần số đó

+ Với các loại đàn dây thì dây đàn là nguồn âm còn hộp đàn là hộp

cộng hưởng

6 GIAO THOA SÓNG SÓNG DỪNG

* Nguồn kết hợp, sóng kết hợp, sSự giao thoa của sóng kết hợp.

+ Hai nguồn dao động cùng tần số, cùng pha hoặc có độ lệch pha

không đổi theo thời gian gọi là hai nguồn kết hợp

+ Hai sóng có cùng tần số, cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi

theo thời gian gọi là hai sóng kết hợp

+ Giao thoa là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp trong

không gian, trong đó có những chổ cố định mà biên độ sóng được

tăng cường hoặc bị giảm bớt

Khi hai sóng kết hợp gặp nhau

Tại những chổ mà chúng cùng pha, chúng sẽ tăng cường nhau,

biên độ dao động tổng hợp đạt cực đại

Tại những chổ mà chúng ngược pha, chúng sẽ triệt tiêu nhau,

biên độ dao động tổng hợp có giá trị cực tiểu

Những chổ mà hiệu đường đi bằng một số nguyên lần bước sóng:

d1 – d2 = nλ thì hai sóng thành phần cùng pha với nhau, biên độ của

sóng tổng hợp ở đó có giá trị cực đại, dao động của môi trường ở đây

là mạnh nhất

Những chổ mà hiệu đường đi bằng một số lẻ nữa bước sóng:

d1 – d2 = (2n + 1)

2

λ, thì hai sóng thành phần ngược pha nhau, biên

độ của sóng tổng hợp ở đó có giá trị cực tiểu, dao động của môi

trường ở đây là yếu nhất

Tại những điểm khác thì biên độ sóng có giá trị trung gian

* Sóng dừng

+ Sóng dừng là sóng có các nút và các bụng cố định trong không gian

+ Sóng dừng có được là do sự giao thoa của sóng tới và sóng phản

xạ cùng phát ra từ một nguồn

+ Điều kiện để có sóng dừngĐể có sóng dừng trên sợi dây với một đầu là nút một đầu là bụng (một đầu cố định, một đầu dao động) thì chiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ

4

1bước sóng

Để có sóng dừng trên sợi dây với hai nút ở hai đầu (hai đầu cố định) thì chiều dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nữa bước sóng

+ Đặc điểm của sóng dừngBiên độ dao động của phần tử vật chất ở mỗi điểm không đổi theo thời gian

Không truyền tải năng lượng

Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề là

Đo khoảng cách giữa hai nút sóng ta suy ra bước sóng λ Khoảng cách giữa hai nút sóng là

Vận tốc có độ lớn đạt giá trị cực đại vmax = ωA khi x = 0.

Vận tốc có độ lớn có giá trị cực tiểu vmin = 0 khi x = ± A

Gia tốc: a = v’ = x’’ = - ω2Asin(ωt + ϕ) = - ω2x

Gia tốc a ngược pha với li độ x (a luôn trái dấu với x)

Gia tốc của vật dao động điều hoà luôn hướng về vị trí cân bằng và

có độ lớn tỉ lệ với li độ

Gia tốc có độ lớn đạt giá trị cực đại amax = ω2A khi x = ± A

Gia tốc có độ lớn có giá trị cực tiểu amin = 0 khi x = 0

Liên hệ tần số góc, chu kì và tần số: ω =

T

π

2 = 2πf

Tần số góc có thể tính theo công thức: ω = 2 2

x A

v

−

Lực tổng hợp tác dụng lên vật dao động điều hoà (gọi là lực hồi

phục): F = - mω2x ; Fmax = mω2A

Dao động điều hoà đổi chiều khi lực hồi phục đạt giá trị cực đại

Trong một chu kỳ vật dao động điều hoà đi được quãng đường 4A,

trong

4

1

chu kỳ vật đi được quãng đường bằng A

Vật dao động điều hoà trong khoảng có chiều dài 2A

Con lắc lò xo

Phương trình dao động: x = Asin(ωt + ϕ)

thời điểm ban đầu t = 0)

Chọn góc thời gian lúc x = A thì ϕ =

Chọn gốc thời gian lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương thì

ϕ = 0, lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều ngược chiều với chiều

2

T

.Thế năng bằng động năng khi x = ±

1

mv2 = 2

1

kA2 = 2

++

=

k k

k Độ cứng giảm, tần số giảm.Lò xo ghép song song : k = k1 + k2 + Độ cứng tăng, tần số tăng Con lắc lò xo treo thẳng đứng: ∆lo =

Chiều dài cực đại của lò xo: lmax = lo + ∆lo + A

Chiều dài cực tiểu của lò xo: lmin = lo + ∆lo – A

Lực đàn hồi cực đại: Fmax = k(A + ∆lo)

Löïc ñaøn hoăi cöïc tieơu:

Fmin = 0 neâu A > ∆lo ; Fmin = k(∆lo – A) neâu A < ∆lo

Löïc ñaøn hoăi ôû vò trí coù li ñoô x (goâc O tái vò trí cađn baỉng ):

F = k(∆lo + x) neâu chón chieău döông höôùng xuoâng

F = k(∆lo - x) neâu chón chieău döông höôùng leđn

Con laĩc ñôn

Phöông trình dao ñoông : s = Sosin(ωt + ϕ) hay α = αosin(ωt + ϕ)

Vôùi s = α.l ; So = αo.l (α vaø αo tính ra rad)

Taăn soâ goùc vaø chu kyø : ω =

2

1

mv2.Theâ naíng : Et = = mgl(1 - cosα) =

2

1mglα2.Theâ naíng vaø ñoông naíng cụa con laĩc ñôn bieân thieđn ñieău hoaø vôùi taăn

soâ goùc ω’ = 2ω vaø vôùi chu kì T’ =

Chieău daøi bieân ñoơi theo nhieôt ñoô : l = lo(1 +αt)

Chu kì Th ôû ñoô cao h theo chu kì T ôû maịt ñaât: Th = T

R

h

R+

.Chu kì T’ ôû nhieôt ñoô t’ theo chu kì T ôû nhieôt ñoô t: T’ = T

t

t

.1

'.1

α

α+

Neâu T’ > T : ñoăng hoă cháy chaôm ; T’ < T : Cháy nhanh

Toơng hôïp dao ñoông

Toơng hôïp 2 dao ñoông ñieău hoaø cuøng phöông cuøng taăn soâ

Neâu : x1 = A1sin(ωt + ϕ1) vaø x2 = A2sin(ωt + ϕ2) thì :

x = x1 + x2 = Asin(ωt + ϕ) vôùi A vaø ϕ ñöôïc xaùc ñònh bôûi

A2 = A12 + A22 + 2 A1A2 cos (ϕ2 - ϕ1)

tgϕ =

2 2 1 1

2 2 1 1

coscos

sinsin

ϕϕ

ϕϕ

A A

A A

++

+ Khi ϕ2 - ϕ1 = 2kπ (hai dao ñoông thaønh phaăn cuøng pha): A = A1 + A2 + Khi ϕ2 - ϕ1 = (2k + 1)π: A = |A1 - A2|

+ Neâu ñoô leôch pha baât kyø thì: | A1 - A2 | ≤ A ≤ A1 + A2

Soùng cô hóc

Lieđn heô giöõa böôùc soùng, vaôn toâc, chu kyø vaø taăn soâ soùng: λ = vT =

f v

Khoạng caùch giöõa hai ñieơm gaăn nhau nhaât tređn phöông truyeăn soùng dao ñoông cuøng pha laø λ, khoạng caùch giöõa hai ñieơm gaăn nhau nhaât tređn phöông truyeăn soùng dao ñoông ngöôïc pha laø

b

ω

.Neâu tái A vaø B coù hai nguoăn phaùt ra hai soùng keât hôïp uA = uB = asinωt thì dao ñoông toơng hôïp tái ñieơm M (AM = d1 ; BM = d2) laø:

Tái M coù cöïc tieơu khi d1 - d2 = (2k + 1)

2

λ

Soẫ cöïc ñái, cöïc tieơu giöõa hai nguoăn keât hôïp (caùch nhau moôt khoạng l) giao thoa:

Trường hợp hai nguồn dao động cùng pha:

-1, số cực tiểu là tổng số các trị của k ∈ Z

Trường hợp hai nguồn dao động lệch pha nhau ∆ϕ :

-1-

2

λ .

Để có sóng dừng trên dây với một đầu là nút, một đầu là bụng thì

chiều dài của sợi dây: l = (2k + 1)

4

λ .

Để có sóng dừng trên sợi dây với hai điểm nút ở hai đầu dây thì

chiều dài của sợi dây : l = k

2

λ.

C CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM.

1 Đối với dao động tuần hồn, khoảng thời gian ngắn nhất sau đĩ trạng

thái dao động lặp lại như cũ gọi là

A Tần số dao động B Chu kì dao động

2 Dao động được mơ tả bằng biểu thức x = Acos(ωt + φ), trong đĩ A,

ω, φ là hằng số, được gọi là dao động gì ?

A Tuần hồn B Tắt dần C Điều hồ D Cưỡng bức

3 Biểu thức li độ của dao động điều hoà có dạng x = Asin(ωt + ϕ),

vận tốc của vật có giá trị cực đại là

A vmax = A2ω B vmax = 2Aω C vmax = Aω2 D vmax = Aω

4 Một vật nhỏ hình cầu khối lượng 400g được treo vào lò xo nhẹ có

độ cứng 160N/m Vật dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ 10cm Vận tốc của vật khi đi qua vị trí cân bằng là

A 4m/s B 6,28m/s C 0 m/s D 2m/s

5 Tìm phát biểu sai

A Động năng là một dạng năng lượng phụ thuộc vào vận tốc

B Cơ năng của hệ luơn luơn là một hằng số

C Thế năng là một dạng năng lượng phụ thuộc vào vị trí

D Cơ năng của hệ bằng tổng động năng và thế năng

6 Trong dao động điều hồ, giá trị gia tốc của vật

A Tăng khi giá trị vận tốc tăng

B Khơng thay đổi

C Giảm khi giá trị vận tốc tăng

D Tăng hay giảm tuỳ thuộc vào giá trị vận tốc ban đầu của vật

7 Trong dao động điều hồ, gia tốc biến đổi

A Cùng pha với vận tốc B Sớm pha π/2 so với vận tốc

C Ngược pha với vận tốc D Trễ pha π/2 so với vận tốc

8 Trong dao động điều hồ, gia tốc biến đổi

A Cùng pha với li độ B Sớm pha π/2 so với li độ

C Ngược pha với li độ D Trễ pha π/2 so với li độ

9 Dao động cơ học đổi chiều khi

A Lực tác dụng cĩ độ lớn cực tiểu

B Lực tác dụng bằng khơng

C Lực tác dụng cĩ độ lớn cực đại

D Lực tác dụng đổi chiều

10 Một dao động điều hồ cĩ phương trình x = Asin (ωt + φ) thì động

năng và thế năng cũng dao động điều hồ với tần số

A ω’ = ω B ω’ = 2ω C ω’ =

2

ω

D ω’ = 4ω

11 Pha của dao động được dùng để xác định

A Biên độ dao động B Trạng thái dao động

C Tần số dao động D Chu kì dao động

12 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của gia tốc theo li độ trong dao động

điều hịa cĩ hình dạng là

A Đường cong B Đường thẳng C Đường elíp D Đường trịn

13 Chọn câu đúng trong các câu sau:

A Dao động điều hồ là một dao động tắt dần theo thời gian

B Chu kì dao động điều hồ phụ thuộc vào biên độ dao động

C Khi vật dao động ở vị trí biên thì thế năng của vật lớn nhất.

D Biên độ dao động là giá trị trung bình của li độ

14 Biểu thức quan hệ giữa biên độ A, li độ x và tần số góc ω của

chất điểm dao động điều hoà ở thời điểm t là

A Khi vật chuyển động về vị trí cân bằng thì thế năng của vật tăng

B Khi động năng của vật tăng thì thế năng cũng tăng

C Khi vật dao động ở vị trí cân bằng thì động năng của hệ lớn nhất

D Khi vật chuyển động về vị trí biên thì động năng của vật tăng

16 Chọn câu sai khi nĩi về chất điểm dao động điều hồ:

A Khi chuyển động về vị trí cân bằng thì chất điểm chuyển động

nhanh dần đều

B Khi qua vị trí cân bằng, vận tốc của chất điểm cĩ độ lớn cực đại

C Khi vật ở vị trí biên, li độ của chất điểm cĩ đ ộ lớn cực đại

D Khi qua vị trí cân bằng, gia tốc của chất điểm bằng khơng

17 Một vật dao động điều hoà với biên độ A, tần số góc ω Chọn

gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương

Phương trình dao động của vật là

A x = Asin(ωt + π/4) B x = Asinωt

C x = Asin(ωt - π/2) D x = Asin(ωt + π/2)

18 Con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương ngang với biên độ

là A Li độ của vật khi thế năng bằng động năng là

19 Một chất điểm dao động điều hoà với chu kì T = 3,14s và biên

độ A = 1m Khi chất điểm đi qua vị trí cân bằng thì vận tốc của nó

bằng

A 0,5m/s B 2m/s C 3m/s D 1m/s

20 Trong dao động điều hoà, vận tốc tức thời biến đổi

A cùng pha với li đô B lệch pha

21 Cơ năng của một chất điểm dao động điều hoà tỉ lệ thuận với

A biên độ dao động B li độ của dao động

C bình phương biên độ dao động D chu kì dao động

22 Động năng của dao động điều hồ biến đổi theo thời gian:

A Tuần hồn với chu kì T C Khơng đổi

B Như một hàm cosin D Tuần hồn với chu kì T/2

23 Vận tốc của chất điểm dao động điều hồ cĩ độ lớn cực đại khi:

A Li độ cĩ độ lớn cực đại C Li độ bằng khơng

B Gia tốc cĩ dộ lớn cực đại D Pha cực đại

24 Khi nĩi về năng lượng trong dao động điều hồ, phát biểu nào sau

đây khơng đúng ?

A Tổng năng lượng là đại lượng tỉ lệ với bình phương của biên độ

B Tổng năng lượng là đại lượng biến thiên theo li độ

C Động năng và thế năng là những đại lượng biến thiên tuần hồn

D Tổng năng lượng của con lắc phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu

25 Phương trình dao động của một vật dao động điều hồ cĩ dạng

x = Asin(ωt +

4

π

) cm Gốc thời gian đã được chọn lúc nào ?

A Lúc chất điểm đi qua vị trí cĩ li độ x = A/2 theo chiều dương

B Lúc chất điểm đi qua vị trí cĩ li độ x =

2

2

A theo chiều dương.

C Lúc chất điểm đi qua vị trí cĩ li độ x =

2

2

A theo chiều âm.

D Lúc chất điểm đi qua vị trí cĩ li độ x = A/2 theo chiều âm

26 Một vật dao động điều hoà trên quỹ đạo dài 40cm Khi ở vị trí

x = 10cm vật có vận tốc 20π 3cm/s Chu kì dao động của vật là

27 Một con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k = 100N/m và vật

có khối lượng m = 250g, dao động điều hoà với biên độ A = 6cm

Chọn gốc thời gian lúc vật đi qua vị trí cân bằng Quãng đường vật

đi được trong

10

π

s đầu tiên là

28 Một con lắc lò xo có độ cứng là k treo thẳng đứng, đầu trên cố

định, đầu dưới gắn vật Độ giãn của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là

∆l Cho con lắc dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên

độ là A (A > ∆l) Lực đàn hồi nhỏ nhất của lò xo trong quá trình dao

động là

A F = k∆l B F = k(A-∆l) C F = kA D F = 0

29 Con lắc lò xo thẳng đứng gồm một lò xo có đầu trên cố định, đầu

dưới gắn vật dao động điều hoà có tần số góc 10rad/s, tại nơi có gia

tốc trọng trường g = 10m/s2 thì tại vị trí cân bằng độ giãn của lò xo là

30 Một con lắc lò xo gồm lò xo khôùi lượng không đáng kể, độ cứng

k và một hòn bi khối lượng m gắn vào đầu lò xo, đầu kia của lò xo

được gắn vào một điểm cố định Kích thích cho con lắc dao động

điều hoà theo phương thẳng đứng Chu kì dao động của con lắc là

31 Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k và vật có khối lượng m

dao động điều hoà, khi khối lượng của vật là m = m1 thì chu kì dao

động là T1, khi khối lượng của vật là m = m2 thì chu kì dao động là

T2 Khi khối lượng của vật là m = m1 + m2 thì chu kì dao động là

2 1

T T

T T

32 Con lắc lò xo đầu trên cố định, đầu dưới gắn vật nặng dao động

điều hoà theo phương thẳng đứng ở nơi có gia tốc trọng trường g Khi

vật ở vị trí cân bằng, độ giãn của lò xo là ∆l Chu kì dao động của

con lắc được tính bằng biểu thức

34 Chu kì dao động điều hồ của con lắc lị xo phụ thuộc vào:

A Biên độ dao động B Cấu tạo của con lắc

36 Tại một nơi xác định, chu kì dao động điều hoà của con lắc đơn tỉ

lệ thuận với

A gia tốc trọng trường B căn bậc hai gia tốc trọng trường

C chiều dài con lắc D căn bậc hai chiều dài con lắc

37 Một con lắc đơn dao động điều hoà với chu kì T Động năng của

con lắc biến thiên điều hoà theo thời gian với chu kì là

38 Tại cùng một vị trí địa lí, hai con lắc đơn có chu kì dao động lần

lượt làT1 = 2s và T2 = 1,5s, chu kì dao động của con lắc thứ ba có chiều dài bằng tổng chiều dài của hai con lắc nói trên là

39 Tại cùng một vị trí địa lí, hai con lắc đơn có chu kì dao động lần

lượt làT1 = 2s và T2 = 1,5s, chu kì dao động của con lắc thứ ba có chiều dài bằng hiệu chiều dài của hai con lắc nói trên là

A 1,32s B 1,35s C 2,05s D 2,25s

40 Chu kì dao động của con lắc đơn không phụ thuộc vào

A khối lượng quả nặng B vĩ độ địa lí

C gia tốc trọng trường D chiều dài dây treo

41 Tại cùng một vị trí địa lí, nếu chiều dài con lắc đơn tăng 4 lần thì

chu kì dao động điều hoà của nó

A giảm 2 lần B giảm 4 lần

C tăng 2 lần D tăng 4 lần

42 Trong các cơng thức sau, cơng thức nào dùng để tính tần số dao

động nhỏ của con lắc đơn:

43 Hai dao động điều hoà cùng phương có các phương trình lần lượt

là x1 = 4sin100πt (cm) và x2 = 3sin(100πt +

44 Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương

có các phương trình dao động thành phần làlà x1 = 5sin10πt (cm) và

π ) (cm).

45 Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hồ cùng phương,

cùng tần số: x1 = A1sin (ωt + φ1) và x2 = A2sin (ωt + φ2) Biên độ dao

động tổng hợp của chúng đạt cực đại khi

46 Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hồ cùng phương,

cùng tần số x1 = A1sin (ωt + φ1) và x2 = A2sin (ωt + φ2) Biên độ dao

động tổng hợp của chúng đạt cực tiểu khi:

47 Một vật có khối lượng m = 100g thực hiện dao động tổng hợp

của hai dao động điều hoà cùng phương, có các phương trình lần lượt là x1 = 5sin(10t + π) (cm) và x2 = 10sin(10t - π/3) (cm) Giá trị cực đại của lực tổng hợp tác dụng lên vật là

A 50 3 N B 5 3 N C 0,5 3 N D 5N

48 Một vật có khối lượng m = 200g thực hiện đồng thời hai dao

động điều hoà cùng phương, cùng tần số và có các phương trình dao động là x1 = 6sin(15t +

49 Phát biểu nào sau đây là sai khi nĩi về biên độ của dao động tổng

hợp của hai dao động điều hồ cùng phương cùng tần số ?

A Phụ thuộc vào độ lệch pha của hai dao động thành phần

B Phụ thuộc vào tần số của hai dao động thành phần

C Lớn nhất khi hai dao động thành phần cùng pha

D Nhỏ nhất khi hai dao động thành phần ngược pha

50 Biên độ dao động cưỡng bức khơng phụ thuộc vào ?

A Pha ban đầu của ngoại lực tuần hồn tác dụng lên vật

B Biên độ ngoại lực tuần hồn tác dụng lên vật

C Tần số ngoại lực tuần hồn tác dụng lên vật

D Hệ số lực cản tác dụng lên vật

51 Phát biểu nào sai khi nĩi về dao động tắt dần:

A Biên độ dao động giảm dần

B Cơ năng dao động giảm dần

C Tần số dao động càng lớn thì sự tắt dần càng chậm

D Lực cản và lực ma sát càng lớn thì sự tắt dần càng nhanh

52 Điều kiện nào sau đây là điều kiện của sự cộng hưởng ?

A Chu kì của lực cưỡng bức phải lớn hơn chu kì riêng của hệ

B Lực cưỡng bức phải lớn hơn hoặc bằng một giá trị F0 nào đĩ

C Tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ

D Tần số của lực cưỡng bức phải lớn hơn nhiều tần số riêng của hệ

53 Thế nào là dao động tự do?

A Là dao động tuần hồn

B Là dao động điều hồ.

C Là dao động khơng chịu tác dụng của lực cản

D Là dao động phụ thuộc vào các đặc tính riêng của hệ, khơng phụ

thuộc vào các yếu tố bên ngồi

54 Dao động duy trì là dao động tắt dần mà ta đã:

A Làm mất lực cản mơi trường đối với vật chuyển động

B Tác dụng ngoại lực biến đổi điều hồn theo thời gian vào vật

C Tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chuyển động

trong một phần của từng chu kì

D Kích thích lại dao động khi dao động bị tắt dần

55 Biên độ của dao động cưỡng bức khơng phụ thuộc vào:

A Hệ số lực cản tác dụng lên vật

B Tần số ngoại lực tác dụng lên vật

C Pha ban đầu của ngoại lực tuần hồn tác dụng lên vật

D Biên độ ngoại lực tuần hồn tác dụng lên vật

56 Trong những dao động tắt dần sau, trường hợp nào tắt dần nhanh là

cĩ lợi:

A Dao động của khung xe qua chỗ đường mấp mơ

B Dao động của đồng hồ quả lắc

C Dao động của con lắc lị xo trong phịng thí nghiệm

D Cả B và C đều đúng

57 Chọn câu sai khi nĩi về dao động cưỡng bức

A Là dao động dưới tác dụng của ngoai lực biến thiên tuần hồn

B Là dao động điều hồ

C Cĩ tần số bằng tần số của lực cưỡng bức

D Biên độ dao động thay đổi theo thời gian

58 Trong dao động điều hoà của con lắc lò xo, nhận xét nào sau đây

là sai ?

A Dao động có thể bị tắt dần do lực cản của môi trường

B Tần số dao động riêng chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ dao

59 Chọn câu sai.

A Sóng âm chỉ truyền được trong môi trường khí và lỏng

B Sóng âm có tần số nhỏ hơn 16Hz gọi là sóng hạ âm

C Sóng âm và sóng cơ học có cùng bản chất vật lí

D Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào nhiệt độ

60 Âm sắc là đặc tính sinh lí của âm

A chỉ phụ thuộc vào biên độ B chỉ phụ thuộc vào tần số

B chỉ phụ thuộc vào cường độ âm D phụ thuộc vào tần số và biên độ

61 Khi âm thanh truyền từ không khí vào nước thì

A Bước sóng thay đổi nhưng tần số không đổi

B Bước sóng và tần số đều thay đổi

C Bước sóng và tần số không đổi

D Bước sóng không đổi nhưng tần số thay đổi

62 Độ to của âm thanh phụ thuộc vào

A Cường độ và tần số của âm B Biên độ dao động âm

63 Phát biểu nào sau đây không đúng ?

A Dao động âm có tần số trong niền từ 16Hz đến 20kHz

B Sóng âm, sóng siêu âm và sóng hạ âm đều là sóng cơ

C Sóng âm là sóng dọc

D Sóng siêu âm là sóng âm duy nhất mà tai người không nghe được

64 Một sóng lan truyền với vận tốc 200m/s có bước sóng 4m Tần số

và chu kì của sóng là

A f = 50Hz ; T = 0,02s B f = 0,05Hz ; T = 200s

C f = 800Hz ; T = 1,25s D f = 5Hz ; T = 0,2s

65 Một sóng có tần số 500Hz, có tốc độ lan truyền 350m/s Hai

điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng phải cách nhau gần nhất một khoảng là bao nhiêu để giữa chúng có độ lệch pha bằng

A u = 3sin(20πt -

2

π ) cm B u = 3sin(20

πt + 2

π ) cm.

C u = 3sin(20πt - π) cm D u = 3sin(20πt) cm

67 Moọt sụùi daõy ủaứn hoài coự ủoọ daứi AB = 80cm, ủaàu B giửừ coỏ ủũnh,

ủaàu A gaộn vụựi caàn rung dao ủoọng ủieàu hoaứ vụựi taàn soỏ 50Hz theo

phửụng vuoõng goực vụựi AB Treõn daõy coự moọt soựng dửứng vụựi 4 buùng

soựng, coi A vaứ B laứ nuựt soựng Vaọn toỏc truyeàn soựng treõn daõy laứ

A 10m/s B 5m/s C 20m/s D 40m/s

68 Khoaỷng caựch giửừa hai ủieồm phửụng truyeàn soựng gaàn nhau nhaỏt

treõn vaứ dao ủoọng cuứng pha vụựi nhau goùi laứ

A bửụực soựng B chu kỡ

C vaọn toỏc truyeàn soựng D ủoọ leọch pha

69 Hieọn tửụùng giao thoa soựng xaỷy ra khi coự sửù gaởp nhau cuỷa hai

soựng

A xuaỏt phaựt tửứ hai nguoàn dao ủoọng cuứng bieõn ủoọ

B xuaỏt phaựt tửứ hai nguoàn truyeàn ngửụùc chieàu nhau

C xuaỏt phaựt tửứ hai nguoàn baỏt kỡ

D xuaỏt phaựt tửứ hai nguoàn soựng keỏt hụùp cuứng phửụng

70 Treõn maởt chaỏt loỷng coự hai nguoàn keỏt hụùp, dao ủoọng cuứng pha

theo phửụng thaỳng ủửựng taùi hai ủieồm A vaứ B caựch nhau 7,8cm Bieỏt

bửụực soựng laứ 1,2cm Soỏ ủieồm coự bieõn ủoọ dao ủoọng cửùc ủaùi naốm treõn

ủoaùn AB laứ

71 Trong sửù giao thoa soựng treõn maởt nửụực cuỷa hai nguoàn keỏt hụùp,

cuứng pha, nhửừng ủieồm dao ủoọng vụựi bieõn ủoọ cửùc ủaùi coự hieọu khoaỷng

caựch tửứ ủoự tụựi caực nguoàn laứ (k = 0, ± 1, ±, …)

A d2 – d1 = kλ B d2 – d1 = 2kλ

C d2 – d1 = (k +

2

1)λ D d2 – d1 = k

2

λ

72 Moọt soựng cụ hoùc truyeàn doùc theo truùc Ox coự phửụng trỡnh u =

28cos(20x – 2000t) (cm), trong ủoự x laứ toaù ủoọ ủửụùc tớnh baống m, t laứ

thụứi gian ủửụùc tớnh baống s Vaọn toỏc cuỷa soựng laứ

A 100m/s B 314m/s C 331m/s D 334m/s

73 Khi coự soựng dửứng treõn moọt sụùi daõy ủaứn hoài, khoaỷng caựch giửừa hai

nuựt soựng lieõn tieỏp baống

A moọt phaàn tử bửụực soựng B hai laàn bửụực soựng

C moọt nửừa bửụực soựng D moọt bửụực soựng

74 Moọt daõy ủaứn coự chieàu daứi L, hai ủaàu coỏ ủũnh Soựng dửứng treõn daõy

coự bửụực soựng daứi nhaỏt laứ

75 Hai thanh nhoỷ gaộn treõn cuứng moọt nhaựnh aõm thoa chaùm vaứo maởt

nửụực taùi hai ủieồm A vaứ B caựch nhau 4cm AÂm thoa rung vụựi taàn soỏ 400Hz, vaọn toỏc truyeàn soựng treõn maởt nửụực laứ 1,6m/s Giửừa hai ủieồm

A vaứ B coự bao nhieõn gụùn soựng vaứ bao nhieõu ủieồm ủửựng yeõn ?

A 10 gụùn, 11 ủieồm ủửựng yeõn B 19 gụùn, 20 ủieồm ủửựng yeõn

C 29 gụùn, 30 ủieồm ủửựng yeõn D 9 gụùn, 10 ủieồm ủửựng yeõn

76 Trong moọt thớ nghieọm veà giao thoa soựng treõn maởt nửụực, hai

nguoàn keỏt hụùp A, B dao ủoọng cuứng pha, cuứng taàn soỏ f = 16Hz Taùi moọt ủieồm M treõn maởt nửụực caựch caực nguoàn A, B nhửừng khoaỷng d1 = 30cm, d2 = 25,5cm, soựng coự bieõn ủoọ cửùc ủaùi Giửừa M vaứ ủửụứng trung trửùc AB coự hai daừy cửùc ủaùi khaực Tớựnh vaọn toỏc truyeàn soựng treõn maởt nửụực

A 34cm/s B 24cm/s 44cm/s 60cm/s

77 Moọt soựng ngang truyeàn treõn sụùi daõy ủaứn hoài raỏt daứi vụựi vaọn toỏc

soựng v = 0,2m/s, chu kỡ dao ủoọng T = 10s Khoaỷng caựch giửừa hai ủieồm gaàn nhau nhaỏt treõn daõy dao ủoọng ngửụùc pha nhau laứ

78 ẹeồ coự soựng dửứng xaỷy ra treõn moọt daõy ủaứn hoài vụựi hai ủaàu daõy laứ

hai nuựt soựng thỡ

A bửụực soựng baống moọt soỏ leỷ laàn chieàu daứi daõy

B chieàu daứi daõy baống moọt phaàn tử laàn bửụực soựng

C bửụực soựng luoõn ủuựng baống chieàu daứi daõy

D chieàu daứi daõy baống moọt soỏ nguyeõn laàn nửừa bửụực soựng

79 Hai điểm S1 , S2 trên mặt chất lỏng , cách nhau 18cm , dao động cùng pha với tần số 20Hz Vân tốc truyền sóng là 1,2m/s Giữa S1 và S2

có số gợn sóng hình hypebol mà tại đó biên độ dao động cực tiểu là

80 Tại hai điểm A và B cách nhau 10cm trên mặt chất lỏng có hai

nguồn phát dao động theo phương thẳng đứng với các phương trình

là uA = 0,5sin(50πt) cm ; uB = 0,5sin(50πt + π) cm, vận tốc tuyền

sóng trên mặt chất lỏng là 0,5m/s Xác định số điểm có biên độ dao

động cực đại trên đoạn thẳng AB

II DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ.

7 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

* Cách tạo ra dòng điện xoay chiều

Khung dây kim loại kín quay đều với vận tốc góc ω quanh trục

đối xứng của nó trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ →B vuông

góc với trục quay thì trong mạch có dòng điện biến thiên điều hòa

với tần số góc ω gọi là dòng điện xoay chiều

Khi khung dây quay một vòng (một chu kì) dòng điện trong khung

dây đổi chiều 2 lần

* Hiệu điện thế xoay chiều, cường độ dòng điện xoay chiều

Nếu i = Iosinωt thì u = Uosin(ωt + ϕ)

Nếu u = Uosinωt thì i = Iosin(ωt - ϕ)

* Lý do sử dụng các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều

+ Với dòng điện xoay chiều ta khó xác định các giá trị tức thời của i và u vì chúng biến thiên rất nhanh, cũng không thể lấy giá trị trung bình của chúng vì trong một chu kỳ, giá trị đó bằng 0

+ Khi sử dụng dòng điện xoay chiều, ta cần quan tâm tới không phải là tác dụng tức thời của nó ở từng thời điểm mà là tác dụng của nó trong một thời gian dài

+ Tác dụng nhiệt của dòng điện tỉ lệ với bình phương của cường độ dòng điện nên không phụ thuộc vào chiều dòng điện

+ Ampe kế và vôn kế đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế xoay chiều dựa vào tác dụng nhiệt của dòng điện nên gọi là ampe kế nhiệt và vôn kế nhiệt, số chỉ của chúng là cường độ hiệu dụng và hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều

* Các loại đoạn mạch xoay chiều

+ Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần: uR cùng pha với i ; I =

+ Đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm: uL sớm pha hơn i góc

; với ZL = ωL là cảm kháng của cuộn dây

+ Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp (không phân nhánh):

Độ lệch pha ϕ giữa u và i xác định theo biểu thức:

2 (Z - Z )

R + là tổng trở của đoạn mạch

+ Cộng hưởng trong đoạn mạch RLC

Khi ZL = ZC hay ω =

LC

1thì dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại Imax =

u cùng pha với i (ϕ = 0)

Khi ZL > ZC thì u nhanh pha hơn i (đoạn mạch có tính cảm

kháng)

Khi ZL < ZC thì u trể pha hơn i (đoạn mạch có tính dung kháng)

R tiêu thụ năng lượng dưới dạng toả nhiệt, ZL và ZC không tiêu

thụ năng lượng của nguồn điện xoay chiều

+ Cách nhận biết cuộn dây có điện trở thuần r

Xét toàn mạch, nếu: Z ≠ R2 +(Z L −Z C)2 ; U ≠ U R2 +(U L −U C)2

hoặc P ≠ I2R hoặc cosϕ≠

Z

R

thì cuộn dây có điện trở thuần r ≠ 0

Xét cuộn dây, nếu: Ud≠ UL hoặc Zd≠ ZL hoặc Pd ≠ 0 hoặc cosϕd≠ 0

hoặc ϕd≠

2

π thì cuộn dây có điện trở thuần r

≠ 0

* Công suất của dòng điện xoay chiều

+ Công suất của dòng điện xoay chiều: P = UIcosϕ = I2R = 22

Z

R U

.+ Hệ số công suất: cosϕ =

Z

R

.+ Ý nghĩa của hệ số công suất cosϕ

Trường hợp cosϕ = 1 tức là ϕ = 0: mạch chỉ có R, hoặc mạch RLC

có cộng hưởng điện (ZL = ZC) thì P = Pmax = UI =

R

U2

Trường hợp cosϕ = 0 tức là ϕ = ±

2

π : Mạch chỉ có L, hoặc chỉ có

C, hoặc có cả L và C mà không có R thì P = Pmin = 0

Để nâng cao hệ số công suất của mạch bằng cách mắc thêm vào mạch cuộn cảm hoặc tụ điện thích hợp sao cho cảm kháng và dung kháng của mạch xấp xĩ bằng nhau để cosϕ≈ 1

Đối với các động cơ điện, tủ lạnh, … nâng cao hệ số công suất cosϕ để giảm cường độ dòng điện

8 MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐIỆN

* Máy phát điện xoay chiều 1 pha

+ Nguyên tắc hoạt động

Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ: khi từ thông qua một khung dây biến thiên điều hòa, thì trong khung dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng biến thiên điều hòa

+ Cấu tạoPhần cảm là bộ phận tạo ra từ trường: nam châm vĩnh cữu hay nam châm điện

Phần ứng là bộ phận tạo ra suất điện động: cuộn dây

Trong hai phần: phần cảm và phần ứng, có một phần quay gọi là rôto, phần đứng yên gọi là stato

Để đưa dòng điện vào rôto (nếu rôto là nam châm điện) hoặc lấy dòng điện ra từ rôto (nếu rôto là phần ứng), người ta phải dùng bộ góp Bộ góp gồm hai vành khuyên và hai chổi quét

Hai vành khuyên nối với hai đầu của khung dây quay và cùng quay với khung dây

Hai chổi quét cố định tì trên hai vành khuyên để lấy điện ra từ khung dây (nếu rôto là phần ứng) hoặc đưa điện vào khung dây (nếu rôto là nam châm điện)

Cấu tạo trong kỷ thuật: phần cảm và phần ứng gồm nhiều cuộn dây, mỗi cuộn dây gồm nhiều vòng dây, các cuộn dây trong từng phần được mắc nối tiếp với nhau và được quấn trên các lỏi thép kỷ thuật điện Các lỏi thép được ghép bằng nhiều lá thép mỏng cách điện với nhau để chống dòng điện Fucô

+ Tần số của dòng điện xoay chiều

Nếu máy phát có 1 cuộn dây và 1 nam châm (gọi là một cặp cực),

rôto quay n vòng trong 1 giây thì tần số của dòng điện là f = n

Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 giây thì f = np

Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 phút thì f =

60

n

p

* Dòng điện xoay chiều ba pha

Dòng điện xoay chiều 3 pha là một hệ thống gồm 3 dòng điện

xoay chiều một pha có cùng biên độ, cùng tần số, nhưng lệch nhau

về pha là

Dòng điện xoay chiều 3 pha do các máy phát điện xoay chiều 3

pha phát ra

* Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều 3 pha

+ Cấu tạo: gồm 2 phần

Stato gồm 3 cuộn dây giống nhau bố trí lệch nhau 120o trên một

giá tròn

Rôto là một nam châm vỉnh cửu hoặc nam châm điện quay quanh

một trục

+ Hoạt động

Khi rôto quay với chu kỳ từ thông qua các cuộn dây biến thiên

lệch pha nhau 120o tức là lệch nhau

3

1 chu kỳ về thời gian Do đó suất điện động xuất hiện trong 3 cuộn dây cũng biến thiên lệch pha

nhau 120o

Nếu nối các đầu dây của 3 cuộn dây với 3 mạch ngoài giống nhau

thì 3 dòng điện trong các mạch ngoài cũng lệch pha nhau 120o

* Các cách mắc mạch 3 pha

+ Mắc hình sao

Ba điểm đầu của ba cuộn dây được nối với 3 mạch ngoài bằng 3

dây dẫn, gọi là dây pha Ba điểm cuối nối chung với nhau trước rồi

nối với 3 mạch ngoài bằng một dây dẫn gọi là dây trung hòa

Nếu tải tiêu thụ cũng được nối hình sao và tải đối xứng (3 tải giống nhau) thì cường độ dòng điện trong dây trung hòa bằng 0

Nếu tải không đối xứng (3 tải không giống nhau) thì cường độ dòng điện trong dây trung hoà khác 0 nhưng nhỏ hơn nhiều so với cường độ dòng điện trong các dây pha

Khi mắc hình sao ta có: Ud = 3 Up (Ud là hiệu điện thế giữa hai dây pha, Up là hiệu điện thế giữa dây pha và dây trung hoà)

Mạng điện gia đình sử dụng một pha của mạng điện 3 pha: Nó có một dây nóng và một dây nguội

+ Mắc hình tam giác Điểm cuối cuộn này nối với điểm đầu của cuộn tiếp theo theo tuần tự thành ba điểm nối chung Ba điểm nối đó được nối với 3 mạch ngoài bằng 3 dây pha

Cách mắc này đòi hỏi 3 tải tiêu thụ phải giống nhau

* Ưu điểm của dòng điện xoay chiều 3 pha

+ Tiết kiệm được dây nối từ máy phát đến tải tiêu thu.ï + Giảm được hao phí trên đường dây

+ Trong cách mắc hình sao, ta có thể sử dụng được hai hiệu điện thế khác nhau: Ud = 3 Up

+ Tạo ra từ trường quay sử dụng trong động cơ điện xoay chiều

* Cấu tạo và hoạt động của động cơ không đồng bộ 3 pha

+ Cấu tạo: gồm 2 bộ phận chính

- Stato gồm 3 cuộn dây giống nhau quấn trên lỏi sắt đặt lệch nhau

120o trên một giá tròn để tạo từ trường quay

- Rôto hình trụ có tác dụng như một cuộn dây quấn trên lỏi sắt có thể quay quanh một trục

+ Cách tạo ra từ trường quay bằng dòng điện 3 pha: cho dòng điện xoay chiều 3 pha đi vào trong 3 cuộn dây giống nhau, đặt lệch nhau

120o trên một giá tròn thì trong không gian giữa 3 cuộn dây sẽ có một từ trường quay với tần số bằng tần số của dòng điện xoay chiều.+ Hoạt động: khi mắc động cơ vào mạng điện 3 pha, từ trường quay

do stato gây ra làm cho rôto quay với vận tốc góc ω’ nhỏ hơn tần số góc ω của từ trường quay nên gọi là sự quay không đồng bộ

* Ưu điểm của dộng cơ không đồng bộ 3 pha

+ Cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo Có thể chế tạo được những động cơ

không đồng bộ ba pha có công suất lớn

+ Sử dụng tiện lợi, không có vành khuyên, chổi quét nên không sinh

ra tia lửa điện, không gây nhiểu sóng vô tuyến

+ Dễ dàng thay đổi chiều quay của động cơ bằng cách đổi vị trí mắc

của 2 cuộn dây cho nhau

+ Vận tốc quay ω’ của động cơ có thể biến đổi trong một phạm vi

khá rộng khi tốc độ quay ω của từ trường không đổi Vì vậy khi tải

ngoài thay đổi nó vẫn hoạt động bình thường

* Động cơ không đồng bộ một pha

Cấu tạo: gồm 2 phần chính

+ Stato gồm 2 cuộn dây giống nhau quấn trên lỏi sắt đặt lệch nhau

90o trên một vòng tròn

+ Rôto hình trụ có tác dụng như một cuộn dây quấn trên lỏi sắt có

thể quay quanh một trục

Hoạt động: khi mắc động cơ vào mạng điện 1 pha, một cuộn nối

thẳng với mạng điện, cuộn kia nối với mạng điện qua một tụ điện để

làm cho dòng điện chạy trong hai cuộn dây lệch pha nhau, tạo ra từ

trường quay làm quay rôto

Chỉ chế tạo được đọâng cơ không đồng bộ 1 pha công suất nhỏ

9 MÁY BIẾN THẾ:

Máy biến thế là thiết bị dùng để thay đổi hiệu điện thế nhưng

không làm thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều

* Cấu tạo

+ Một lỏi thép kỷ thuật điện hình khung gồm nhiều lá thép mỏng

ghép sát nhau và cách điện với nhau

+ Hai cuộn dây có số vòng dây N1, N2 khác nhau quấn trên lỏi thép

Cuộn mắc vào mạng điện xoay chiều gọi là cuộn sơ cấp, cuộn mắc

vào tải tiêu thụ gọi là cuộn thứ cấp

* Nguyên tắc hoạt động

Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ

Nối hai đầu cuộn sơ cấp vào mạng điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều chạy trong cuộn sơ cấp tạo ra từ trường biến thiên trong lỏi thép Từ thông biến thiên của từ trường đó qua cuộn thứ cấp gây

ra dòng điện cảm ứng chạy trong cuộn thứ cấp và trong tải tiêu thụ

* Sự biến đổi hiệu điện thế và cường độ dòng điện

1

I

I

=1

2

N N

* Truyền tải điện năng

+ Công suất hao phí trên đường dây tải: ∆P = RI2 = R(

Trong thực tế để giảm hao phí trên đường truyền tải người ta dùng biện pháp chủ yếu là tăng hiệu điện thế U: dùng máy biến thế tăng thế đưa hiệu điện thế ở nhà máy lên rất cao rồi tải đi trên các đường dây cao thế Gần đến nơi tiêu thụ lại dùng máy biến thế hạ thế giảm thế từng bước đến giá trị thích hợp

Tăng hiệu điện thế trên đường dây tải lên n lần thì công suất hao phí giảm n2 lần

* Công dụng của máy biến thế

+ Thay đổi hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều đến các giá trị thích hợp

+ Sử dụng trong việc truyền tải điện năng để giảm hao phí trên đường dây truyền tải

10 CÁCH TẠO RA DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU

* Sự cần thiết của dòng điện một chiều

+ Trong công nghiệp: dòng điện một chiều sử dụng để mạ điện, đúc điện, nạp điện cho ắcquy, sản xuất hoá chất, tinh chế kim loại bằng phương pháp điện phân

+ Các thiết bị vô tuyến điện tử được cung cấp năng lượng bằng dòng

điện một chiều

+ Trong giao thông vận tải: những động cơ điện một chiều dùng để

chạy xe điện, tàu điện, … chúng có ưu điểm hơn động cơ điện xoay

chiều ở chổ dễ khởi động và dễ thay đổi vận tốc

* Cách tạo ra dòng điện một chiều

+ Dùng các nguồn điện một chiều như pin, ắc qui

+ Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều bằng

các điôt

+ Dùng máy phát điện một chiều

* Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều bằng điôt bán dẫn

Dùng các điôt để đưa dòng điện qua tải theo một chiều

Nếu chỉ dùng 1 điôt ta chỉ cho dòng điện qua tải 1 chiều trong

nữa chu kì, đó là dòng điện một chiều nhấp nháy đứt quãng

Nếu dùng 4 điôt với cách mắc thích hợp ta lấy được dòng điện

một chiều qua tải trong cả hai nữa chu kì

Dòng điện một chiều qua chỉnh lưu hai nữa chu kì là dòng điện

một chiều nhấp nháy

Có thể làm giảm sự nhấp nháy bằng cách mắc vào giữa hai đầu

của tải một tụ điện thích hợp gọi là tụ lọc

* Máy phát điện một chiều

+ Cấu tạo: gồm một khung dây có thể quay quanh một trục đối xứng

của nó trong từ trường đều và một bộ góp gồm hai vành bán khuyên

và hai chổi quét

Hai vành bán khuyên nối với hai đầu của khung dây và cùng

quay với khung dây

Hai chổi quét cố định tì trên các vành bán khuyên để lấy điện ra

+ Hoạt động: dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ Khi khung dây

quay, từ thông qua khung dây biến thiên điều hòa làm phát sinh

trong khung dây một suất điện động cảm ứng biến thiên điều hòa

Nếu mạch ngoài có tải tiêu thụ thì trong mạch có dòng điện chạy

qua Dòng điện trong khung là dòng điện xoay chiều, nhưng do sự bố

trí hai vành bán khuyên nên khi dòng điện trong khung đổi chiều thì

vành bán khuyên đổi chổi quét, do đó một chổi quét luôn có dòng

điện đi ra mạch ngoài (cực dương), chổi quét còn lại luôn có dòng điện từ mạch ngoài vào (cực âm)

Để tạo ra dòng điện ổn định người ta làm phần ứng gồm nhiều khung dây đặt lệch nhau và mắc nối tiếp với nhau tạo ra dòng điện một chiều gần như không nhấp nháy

Nếu cho dòng điện một chiều chạy vào khung dây thì dưới tác dụng của lực điện từ, khung dây sẽ quay, máy phát điện một chiều trở thành động cơ điện một chiề đó là tính chất thuận nghịch của máy phát điện một chiều

* Ưu điểm nhược điểm của phương pháp chỉnh lưu.

Phương pháp chỉnh lưu có hiệu quả kinh tế cao, tiện lợi, thiết bị dễ chế tạo, ít tốn kém, gọn, vận chuyển dễ dàng Có thể tạo ra được dòng điện một chiều có công suất lớn

Nhược điểm của phương pháp chỉnh lưu là dòng điện một chiều tạo ra còn nhấp nháy khó sử dụng cho các thiết bị đòi hỏi sự chính xác cao, và còn phụ thuộc vào nguồn điện xoay chiều

11 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

* Sự biến thiên điện tích và dòng điện trong mạch dao động:

+ Mạch dao động là một mạch điện khép kín gồm một tụ điện có điện dung C và một cuộn dây có độ tự cảm L, có điện trở thuần không đáng kể nối với nhau

+ Điện tích trên tụ điện trong mạch dao động: q = Qo sin(ωt + ϕ).+ Cường độ dòng điện trên cuộn dây: i = q' = Iosin(ωt + ϕ +

2

π

)Điện tích trên tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch dao động biến thiên điều hoà với tần số góc ω =

LC

1 Tần số của mạch dao động chỉ phụ thuộc vào những đặc tính của mạch

* Năng lượng điện từ trong mạch dao động

+ Năng lượng điện trường trên tụ điện

Wđ = 2

1

qu = 2

1

C

q2

= 2

Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên điều

hoà với tần số góc ω’ = 2ω và chu kì T’ =

2

T

.+ Năng lượng điện từ trong mạch

- Năng lượng trong mạch dao động gồm năng lượng điện trường

tập trung ở tụ điện và năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm

- Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên điều

hòa theo thời gian với cùng một tần số

- Tổng năng lượng của điện trường và năng lượng từ trường là

không đổi, tức là được bảo toàn

* Sự tắt dần của dao động điện từ trong mạch dao động

+ Cuộn cảm và dây nối bao giờ cũng có điện trở thuần dù rất nhỏ

làm tiêu hao năng lượng của mạch do tỏa nhiệt

+ Ngoài ra còn một phần năng lượng bị bức xạ ra không gian xung

quanh dưới dạng sóng điện từ cũng làm giảm năng lượng của mạch

Năng lượng của mạch dao động giảm dần, do đó dao động điện từ

trong mạch tắt dần

20 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG

* Hai giả thuyết của Maxoen

+ Giả thuyết về từ trường biến thiên: khi một từ trường biến thiên

theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy trong không gian

xung quanh nó, tức là một điện trường mà các đường sức là những

đường cong khép kín, bao quanh các đường cảm ứng từ của từ

trường

+ Giả thuyết về điện trường biến thiên: khi một điện trường biến

thiên theo thời gian, nó làm xuất hiện một từ trường xoáy, là từ

trường mà các đường cảm ứng từ bao quanh các đường sức của điện trường

+ Khái niệm về dòng điện dịch: dòng điện dịch là một khái niệm

dùng để chỉ sự biến thiên của điện trường, nó tương đương như một dòng điện là đều sinh ra từ trường

Dòng điện trong mạch dao động được coi là dòng điện khép kín gồm dòng điện dẫn chạy trong dây dẫn và dòng điện dịch chạy qua tụ điện

* Điện từ trường

Điện trường và từ trường có thể chuyển hóa lẫn nhau, liên hệ với nhau rất chặt chẻ, chúng là hai mặt thể hiện khác nhau của một trường duy nhất gọi là điện từ trường

Điện từ trường lan truyền trong không gian với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng

* Sự khác nhau giữa điện trường xoáy và điện trường tĩnh

+ Điện trường xoáy có đường sức khép kín, điện trường tĩnh có đường sức không khép kín

+ Điện trường xoáy biến thiên theo thời gian, không gian Điện trường tĩnh không biến đổi theo thời gian, chỉ biến đổi theo không gian

+ Điện trường xoáy do từ trường biến thiên sinh ra, điện trường tĩnh

do điện tích đứng yên sinh ra

21 SÓNG ĐIỆN TỪ

Sóng điện từ là quá trình truyền đi trong không gian của điện từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian

* Tính chất của sóng điện từ.

+ Sóng điện từ cũng có những tính chất giống như sóng cơ học Chúng phản xạ được trên các mặt kim loại Chúng giao thoa được với nhau

+ Sóng điện từ truyền được trong môi trường vật chất và cả trong chân không Vận tốc lan truyền của sóng điện từ trong chân không bằng vận tốc ánh sáng: c = 3.108 m/s

Trong chân không tần số f và bước sóng λ của sóng điện từ liên

hệ với nhau bởi biểu thức λ = c f

Khi truyền qua các môi trường khác nhau vận tốc của sóng điện

từ thay đổi nên bước sóng điện từ thay đổi còn tần số của sóng điện

từ thì không đổi

+ Sóng điện từ là sóng ngang Trong quá trình truyền sóng, tại một

điểm bất kỳ trên phương truyền véc tơ cường độ điện trường E và →

véc tơ cảm ứng từ →

B vuông góc với nhau và vuông góc với phương

truyền sóng

+ Sóng điện từ mang năng lượng Năng lượng sóng điện từ tỉ lệ với

luỹ thừa bậc 4 của tần số sóng

* Phân loại và các đặc tính của sóng vô tuyến

Sóng dài 3 - 300 kHz 10 5 - 10 3 m

Sóng trung 0,3 - 3 MHz 10 3 - 10 2 m

Sóng ngắn 3 - 30 MHz 10 2 - 10 m

Sóng cực ngắn 30 - 30000 MHz 10 - 10 -2 m

Đặc tính và phạm vi sử dụng của mỗi loại sóng

+ Các sóng dài ít bị nước hấp thụ nên được dùng để thông tin dưới

nước Sóng dài ít dùng để thông tin trên mặt đất vì năng lượng nhỏ,

không truyền đi xa được

+ Các sóng trung truyền được theo bề mặt Trái Đất Ban ngày chúng

bị tầng điện li hấp thụ mạnh nên không truyền được xa Ban đêm,

tầng điện li phản xạ sóng trung nên chúng truyền được đi xa Các

đài thu sóng trung ban đêm nghe rất rỏ còn ban ngày thì nghe không

tốt

+ Các sóng ngắn có năng lượng lớn hơn sóng trung, chúng được tầng

điện li và mặt đất phản xạ đi phản xạ lại nhiều lần Một đài phát

sóng ngắn công suất lớn có thể truyền sóng đi mọi nơi trên Trái Đất

+ Các sóng cực ngắn có năng lượng lớn nhất, không bị tầng điện li

hấp thụ và phản xạ, có khả năng truyền đi rất xa theo đường thẳng

và được dùng trong thông tin vũ trụ

Vô tuyến truyền hình dùng sóng cực ngắn không truyền được đi

xa trên mặt đất, muốn truyền hình đi xa, người ta phải làm các đài tiếp sóng trung gian hoặc dùng vệ tinh nhân tạo để thu sóng của đài phát rồi phát trở về Trái Đất

22 PHÁT VÀ THU SÓNG ĐIỆN TỪ

* Máy phát dao động điều hoà dùng tranzito Máy phát dao động điều hòa dùng tranzito là một mạch tự dao

động dùng để sản ra dao dộng điện từ cao tần không tắt

Máy phát dao động điều hoà gồm một mạch dao động LC, một tranzito và nguồn điện một chiều để bổ sung năng lượng cho mạch dao động LC làm cho dao động điện từ trong mạch LC không tắt dần

* Mạch dao động hở, ăngten

Một hệ thống gồm cuộn dây và tụ điện có các bản tụ để lệch nhau thì có thể phát sóng ra xa gọi là mạch dao động hở Trường hợp để hai bản của tụ điện lệch hẳn một góc 180o thì khả năng phát sóng của mạch dao động lúc đó là lớn nhất

Ăngten là một dây dẫn dài, có cuộn cảm ở giữa, đầu trên để hở còn đầu dưới tiếp đất

* Phát và thu sóng điện từ

Phát sóng điện từ

Phối hợp một máy phát dao động điều hòa với một ăngten

Cuộn cảm L của mạch dao động truyền vào cuộn cảm LA của ăngten một từ trường dao động với tần số f, từ trường này làm phát sinh một điện trường cảm ứng trong ăngten làm các electron trong ăngten dao động với tần số f, ăngten phát ra sóng điện từ tần số f bằng tần số của máy phát dao động điều hoà

Thu sóng điện từ

Phối hợp một ăngten với một mạch dao động LC

Ăngten nhận được rất nhiều sóng vô tuyến có tần số khác nhau do nhiều đài phát truyền tới, các electron trong ăngten dao động và mạch LC cũng dao động với tất cả các tần số đó

Muốn thu sóng có tần số f xác định, ta điều chỉnh tụ C của mạch

để dao động riêng của mạch có cùng tần số , khi đó có hiện tượng

cộng hưởng và trong mạch LC, dao động với tần số f có biên độ lớn

hơn hẵn các dao động khác, ta nói mạch LC đã chọn sóng

B CÁC CÔNG THỨC.

Dòng điện xoay chiều

Cảm kháng của cuộn dây: ZL = ωL

Dung kháng của tụ điện: ZC =

C

ω

1.Tổng trở của đoạn mạch RLC: Z = 2

C L

Điện năng tiêu thụ ở mạch điện : W = A = P.t

Nếu i = Iosinωt thì u = Uosin(ωt + ϕ)

Nếu u = Uosinωt thì i = Iosin(ωt - ϕ)

ZL > ZC thì u nhanh pha hơn i ; ZL < ZC thì u chậm pha hơn i ;

ZL = ZC hay ω =

LC

1 thì u cùng pha với i, có cộng hưởng điện và khi đó: I = Imax =

2

)(

)(

C

Z r R

R U

−+

Z U

L

Z Z R

Z U

1

I

I

=1

2

N N

Công suất hao phí trên đường dây tải: ∆P = RI2 = R(

Dao động và sóng điện từ

Chu kì, tần số, tần số góc của mạch dao động

Năng lượng điện trường, từ trường: Wđ =

2

1

Cu2 = 2

1

C

q2 ; Wt =

2

1

Li2 Năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường khi:

q = 2

với tần số góc ω’ = 2ω =

LC

2, với chu kì T’ =

2

T

= π LC còn năng lượng điện từ thì không thay đổi theo thời gian

Liên hệ giữa Qo, Uo, Io: Qo = CUo =

++

=

C C C

Bộ tụ mắc song song: C = C1 + C2 + …

C CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM.

1 Phát biểu nào sau đây là đúng với mạch điện xoay chiều chỉ có

cuộn thuần cảm hệ số tự cảm L, tần số góc của dòng điện làω ?

A Tổng trở của đoạn mạch bằng

L

ω

1

B Hiệu điện thế trể pha

2

π so với cường độ dòng điện.

C Mạch không tiêu thụ công suất

D Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch sớm pha hay trể pha so với

cường độ dòng điện tuỳ thuộc vào thời điểm ta xét

2 Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một hiệu điện thế xoay

chiều u = Uosinωt thì độ lệch pha của hiệu điện thế u với cường độ

dòng điện i trong mạch được tính theo công thức

3 Cường độ dòng điện luôn luôn sớm pha hơn hiệu điện thế ở hai

đầu đoạn mạch khi

A đoạn mạch chỉ có R và C mắc nối tiếp

B đoạn mạch chỉ có L và C mắc nối tiếp

C đoạn mạch chỉ công suất cuộn cảm L

D đoạn mạch có R và L mắc nối tiếp

4 Đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp Điện trở thuần R =

10Ω Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L =

5 Tác dụng của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều là

A gây cảm kháng nhỏ nếu tần số dòng điện lớn

B gây cảm kháng lớn nếu tần số dòng điện lớn

C ngăn cản hoàn toàn dòng điện xoay chiều

D chỉ cho phép dòng điện đi qua theo một chiều

6 Trong quá trình truyền tải điện năng, biện pháp lầm giảm hao phí

trên đường dây tải điện được sử dụng chủ yếu hiện nay là

A giảm công suất truyền tải B tăng chiều dài đường dây

C tăng hiệu điện thế trước khi truyền tải D giảm tiết diện dây

7 Một đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L =

π

1

H mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 100Ω Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều u = 100 2 sin100πt (V) Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là

A i = sin(100πt -

4

π ) (A). B i = sin(100

πt + 2

π ) (A).

8 Cho biểu thức của cường độ dòng điện xoay chiều là

i = Iosin(ωt+ϕ) Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều đó là

9 Với cùng một công suất cần truyền tải, nếu tăng hiệu điện thế

hiệu dụng ở nơi truyền tải lên 20 lần thì công suất hao phí trên

đường dây

A giảm 400 lần B giảm 20 lần C tăng 400 lần D tăng 20

lần

10 Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần

cảm L và tụ điện C =

11 Cho một đoạn mạch không phân nhánh gồm một điện trở thuần,

một cuộn dây thuần cảm và một tụ điện Khi xảy ra cộng hưởng điện

trong đoạn mạch đó thì khẳng định nào sau đây là sai ?

A Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt giá trị lớn nhất

B Cảm kháng và dung kháng của mạch bằng nhau

C Hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với hiệu

điện thế tức thời giữa hai đầu điện trở R

D Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R nhỏ hơn hiệu

điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch

12 Cho mạch điện xoay chiều

như hình vẽ Cuọân dây có r =

10Ω, L =

π

10

1

H Đặt vào hai đầu

đoạn mạch một hiệu điện thế dao động điều hoà có giá trị hiệu dụng

U = 50V và tần số f = 50Hz Khi điện dung của tụ điện có giá trị là

C1 thì số chỉ của ampe kế là cực đại và bằng 1A Giá trị của R và C1 là

A R = 50Ω và C1 =

π

310

F

13 Một máy phát điện xoay chiều ba pha hình sao có hiệu điện thế

pha bằng 220V Hiệu điện thế dây của mạng điện là:

14 Cho mạch điện xoay chiều như hình

vẽ Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm thay đổi được Điện trở thuần R = 100Ω Hiệu điện thế hai đầu mạch u = 200sin100πt (V) Khi thay đổi hệ số tự cảm của cuộn dây thì cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị cực đại là

16 Cho một mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần R và tụ

điện có điện dung C mắc nối tiếp Hiệu điện thế đặt vào hai đầu đoạn mạch là u = 100 2 sin100πt (V), bỏ qua điện trở dây nối Biết cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng là 3 A và lệch pha

17 Trong hệ thống truyền tải dòng điện ba pha đi xa theo cách mắc

hình sao thì

A hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai dây pha lớn hơn hiệu điện thế

hiệu dụng giữa một dây pha và dây trung hoà

B cường độ dòng điện trong dây trung hoà luôn luôn bằng 0

C dòng điện trong mỗi dây pha đều lệch pha

3

2π so với hiệu điện

thế giữa dây pha đó và dây trung hoà

D cường độ dòng điện trong dây trung hoà bằng tổng các cường độ

hiệu dụng của các dòng điện trong ba dây pha

18 Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần, dòng điện

π với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch.

C ngược pha với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch

D cùng pha với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch

19 Sau khi chỉnh lưu cả hai nữa chu kì của một dòng điện xoay

chiều thì được dòng điện

A một chiều nhấp nháy B có cường độ bằng cường độ hiệu dụng

C có cường độ không đổi D một chiều nhấp nháy, đứt quãng

20 Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L C mắc nối tiếp một hiệu điện

thế xoay chiều u = 200sin100πt (V) Biết R = 50Ω, C =

H Để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại thì thì phải

ghép thêm với tụ điện C ban đầu một tụ điện Co bằng bao nhiêu và

ghép như thế nào ?

3 − F, ghép nối tiếp

C Co =

π

410.2

F, ghép song song

21 Một máy biến thế có tỉ lệ về số vòng dây của cuộn sơ cấp và

cuộn thứ cấp là 10 Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 200V thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp là

A 10 2 V B 10V C 20 2 V D 20V

22 Một máy biến thế gồm cuộn sơ cấp có 2500 vòng dây, cuộn thứ

cấp có 100 vòng dây Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp là 220 V Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp là

A 5,5V B 8,8V C 16V D 11V

23 Hiệu điện thế đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C không phân

nhánh có dạng u = Uosinωt (V) (với Uo không đổi) Nếu

ω thì phát biểu nào sau đây là sai ?

A Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại

B Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần bằng tổng hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây và tụ điện

C Công suất toả nhiệt trên điện trở R đạt giá trị cực đại

D Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần đạt cực đại

24 Một máy phát điện xoay chiều một pha cấu tạo gồm nam châm

có 5 cặp cực quay với tốc độ 24 vòng/giây Tần số của dòng điện là

25 Trong đời sống dòng điện xoay chiều được sử dụng nhiều hơn

dòng một chiều là do

A Sản xuất dễ hơn dòng một chiều

B Có thể sản xuất với công suất lớn

C Có thể dùng biến thế để tải đi xa với hao phí nho.û

D Cả ba nguyên nhân trên

26 Cho đoạn mạch diện xoay chiều gồm hai phần tử X và Y mắc

nối tiếp Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là U thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu phần tử X là 3 U, giữa hai đầu phần tử Y là 2U Hai phần tử X và Y tương ứng là

A tụ điện và điện trở thuần

B cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần

C tụ điện và cuộn dây thuần cảm

D tụ điện và cuộn dây không thuần cảm

27 Một máy phát điện xoay chiều ba pha hình sao có hiệu điện thế

pha bằng 220V Tải mắc vào mỗi pha giống nhau có điện trở thuần

R = 6Ω, và cảm kháng ZL= 8Ω Cường độ hiệu dụng của dòng

điện qua mỗi tải là

28 Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm cuôïn dây

thuần cảm có hệ số tự cảm L =

và cường độ dòng điện qua đoạn mạch có biểu thức là u =

Uosin100πt (V) và i = Iosin(100πt -

4

π

) (A) Điện trở R có giá trị là

A 400Ω B 200Ω C 100Ω D 50Ω

29 Tần số của dòng điện xoay chiều là 50 Hz Chiều của dòng điệân

thay đổi trong một giây là

A 50 lần B.100 lần C 25 lần D 100π lần.

30 Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về hiệu điện thế dao động

điều hòa?

A Hiệu điện thế dao động điều hòa là hiệu điện thế biến thiên điều

hòa theo thời gian

B Hiệu điện thế dao động điều hòa ở 2 đầu khung dây có tần số góc

đúng bằng vận tốc góc của khung dây đó khi nó quay trong từ

trường

C Hiệu điện thế dao động điều hòa có dạng u = U0sin(ωt + ϕ)

D A, B, C đều đúng

31 Với mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần

A Dòng điện qua điện trở và hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch luôn

cùng pha

B Pha của dòng điện qua điện trở luôn bằng không

C Mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế hiệu dụng là U =

32 Biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch xoay chiều AB

là i = 4sin(100πt + π) (A) Tại thời điểm t = 0,325s cường độ dòng điện trong mạch có giá trị

A i = 4A B i = 2 2 A C i = 2 A D i = 2A

33 Phát biểu nào đúng khi nói về máy phát điện xoay chiều một pha

A Máy phát điện xoay chiều một pha biến điện năng thành cơ năng và ngược lại

B Máy phát điện xoay chiều một pha kiểu cảm ứng hoạt động nhờ vào việc sử dụng từ trường quay

C Máy phát điện xoay chiều một pha kiểu cảm ứng hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

D Máy phát điện xoay chiều một pha có thể tạo ra dòng điện không đổi

34 Cho đoạn mạch xoay chiều gồm biến trở R, cuộn thuần cảm

A R = 120Ω, Pmax = 60W B R = 60Ω, Pmax = 120W

C R = 400Ω, Pmax = 180W D R = 60Ω, Pmax = 1200W

35 Cho mạch điện như hình vẽ

Biết cuộn dây có L =

π

4,1

H, r =

30Ω; tụ điện có C = 31,8µF ; R thay đổi được ; hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là u = 100 2 sin100πt (V) Xác định giá trị của R để công suất tiêu thụ của mạch là cực đại Tìm giá trị cực đại đó

A R = 20Ω, Pmax = 120W B R = 10Ω, Pmax = 125W

C R = 10Ω, Pmax = 250W D R = 20Ω, Pmax = 125W.

36 Cho mạch điện như hình vẽ

Biết cuộn dây có L =

π

4,1

H, r =

30Ω; tụ điện có C = 31,8µF ; R thay đổi được ; hiệu điện thế giữa hai

đầu đoạn mạch là u = 100 2 sin100πt (V) Xác định giá trị của R để

công suất tiêu thụ trên điện trở R là cực đại

dung của tụ điện C có thể thay

đổi được ; hiệu điện thế giữa hai đầu A, B là u = 100 2 sin100πt

(V) Xác định giá trị của C để hiệu điện thế hiêïu dụng giữa 2 đầu tụ

F cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được Hiệu điện thế

giữa hai đầu đoạn mạch là u = 200sin100πt (V) Xác định độ tự cảm

của cuộn dây để hiệu điện thế hiệu dụng trên cuộn cảm L là cực đại

39 Trong máy phát điện xoay chiều có p cặp cực quay với tốc độ n

vòng/giây thì tần số dòng điện phát ra là

40 Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây có điện trở

thuần r = 5Ω và độ tự cảm L =

π

35.10-2H mắc nối tiếp với điện trở

thuần R = 30Ω Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là u = 70 2sin100πt (V) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là

41 Một đoạn mạch xoay chiều gồm hai phần tử R, C hoặc cuộn

thuần cảm L mắc nối tiếp Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức

u = 100 2 sin100πt (V) và i = 2sin(100πt -

4

π ) (A) Mạch gồm

những phần tử nào ? điện trở hoặc trở kháng tương ứng là bao nhiêu ?

A R, L; R = 40Ω, ZL = 30Ω B R, C; R = 50Ω, ZC = 50Ω

C L, C; ZL = 30Ω, ZC = 30Ω D R, L; R = 50Ω, ZL =

50Ω

42 Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây một hiệu điện thế một chiều 9V

thì cường độ dòng điện trong cuộn dây là 0,5A Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây một hiệu điện thế xoay chiều tần số 50Hz và có giá trị hiệu dụng là 9V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây là 0,3A Điện trở thuần và cảm kháng củacuộn dây là

A R = 18Ω, ZL = 30Ω B R = 18Ω, ZL = 24Ω

C R = 18Ω, ZL = 12Ω D R = 30Ω, ZL = 18Ω

43 Cho một đoạn mạch xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp Hiệu

điện thế giữa 2 đầu mạch và cường độ dịng điện trong mạch cĩ biểu thức: u = 200sin(100πt - π/2) (V) ; i = 5sin(100πt-π/3) (A) Đáp án nào sau đây đúng?

µF Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế u = 100sin( 100 πt – π/4) (V) Biểu thức cường độ dịng điện qua đoạn mạch là:

A i = 2 sin(100πt – π/2)(A) B i = 2sin(100 πt + π/4)(A)

C i = 2 sin (100 πt)(A) C i = 2sin(100 πt)(A)

45 Cường độ dịng điện giữa hai đầu của một đoạn mạch xoay chiều

46 Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 2000 vòng, cuộn thứ cấp

gồm 100 vòng Điện áp và cường độ dòng điện ở mạch sơ cấp là

120V, 0,8A Điện áp và công suất ở cuộn thứ cấp là

A 6V; 96W B 240V; 96W C 6V; 4,8W D 120V; 48W

47 Một máy phát điện xoay chiều có hai cặp cực, rôto của nó quay

mỗi phút 1800 vòng Một máy phát điện khác có 6 cặp cực Nó phải

quay với vận tốc bằng bao nhiêu để phát ra dòng điện cùng tần số

với máy thứ nhất ?

A 600 vòng/phút B 300 vòng/phút

C 240 vòng/phút D 120 vòng/phút

48 Công suất hao phí dọc đường dây tải có hiệu điện thế 500kV, khi

truyền đi một công suất điện 12000kW theo một đường dây có điện

trở 10Ω là bao nhiêu ?

A 1736kW B 576kW C 5760W D 57600W

Dùng dữ kiện sau để trả lời các câu 49 và 50.

Một máy phát điện xoay chiều ba pha có các cuộn dây phần ứng

mắc theo kiểu hình sao, có hiệu điện thế pha là 220V Mắc các tải

giống nhau vào mỗi pha, mỗi tải có điện trở R = 60Ω, hệ số tự cảm L

H Tần số của dòng điện xoay chiều là 50Hz

49 Cường độ hiệu dụng qua các tải tiêu thụ là

A 2,2A B 1,55A C 2,75A D 3,65A

50 Công suất của dòng điện ba pha là

A 143W B 429W C 871,2W D 453.75W

51 Tần số góc của dao động điện từ tự do trong mạch LC có điện trở

thuần không đáng kể được xác định bởi biểu thức

A ω =

LC

π

2 B ω =

LC

1 C ω =

LC

π

2

1 D ω =

LC

π

1

52 Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về năng lượng của mạch dao

động điện từ LC có điện trở thuần không đáng kể ?

A Năng lượng điện từ của mạch dao động biến đổi tuần hoàn theo thời gian

B Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng năng lượng từ trường cực đại ở cuộn cảm

C Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng năng lượng điện trường cực đại ở tụ điện

D Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường cùng biến thiên tuần hoàn theo một tần số chung

53 Một mạch dao động điện từ có tần số f = 0,5.106Hz, vận tốc ánh sáng trong chân không là c = 3.108m/s Sóng điện từ do mạch đó phát ra có bước sóng

C

Q o

2

2 D W =

L

Q o

2

2

55 Một mạch dao động có tụ điện C =

π

2.10-3F và cuộn dây thuần cảm L Để tần số điện từ trong mạch bằng 500Hz thì L phải có giá trị là

56 Trong dụng cụ nào dưới đây có cả máy phát và máy thu sóng vô

tuyến ?

A Máy thu thanh B Chiếc điện thoại di động

C Máy thu hình (Ti vi) D Cái điều khiển ti vi

57 Trong mạch dao động điện từ LC, nếu điện tích cực đại trên tụ

điện là Qo và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là Io thì chu kì dao động điện từ trong mạch là

58 Trong mạch dao động điện từ LC, điện tích tụ điện biến thiên với

chu kì T Năng lượng điện trường ở tụ điện

A biến thiên điều hoà với chu kì T

B biến thiên điều hoà với chu kì

2

T

C biến thiên điều hoà với chu kì 2T

D không biến thiên theo thời gian

59 Trong mạch dao động điện từ LC, khi dùng tụ điện có điện dung

C1 thì tần số dao động là f1 = 30kHz, khi dùng tụ điện có điện dung

C2 thì tần số dao động là f2 = 40kHz Khi dùng hai tụ điện có các

điện dung C1 và C2 ghép song song thì tần số dao động điện từ là

L

C D 2π LC

61 Trong một mạch dao động điện từ LC, điện tích của một bản tụ

biến thiên theo hàm số q = Qocosωt Khi năng lượng điện trường

bằng năng lượng từ trường thì điện tích của các bản tụ có độ lớn là

62 Chọn câu trả lời sai Khi một từ trường biến thiên khơng đều và

khơng tắt theo thời gian sẽ sinh ra:

A một điện trường xốy B một từ trường xốy

C một dịng điện dịch D Một dịng điện dẫn

63 Một mạch dao động điện tử cĩ L = 5mH; C = 31,8μF, hiệu điện thế

cực đại trên tụ là 8V Cường độ dịng điện trong mạch khi hiệu điện thế

trên tụ là 4V cĩ giá trị:

A 5mA B 0,25mA C 0,55A D 0,25A

64 Một mạch dao động LC cĩ cuộn thuần cảm L = 0,5H và tụ điện C =

50μF Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 5V Năng lượng dao

động của mạch và chu kì dao động của mạch là:

65 Mạch dao động gồm cuộn dây cĩ độ tụ cảm L = 30µH một tụ điện

cĩ C = 3000pF Điện trở thuần của mạch dao động là 1Ω Để duy trì dao động điện từ trong mạch với hiệu điện thế cực đại trên tụ điện là 6V phải cung cấp cho mạch một năng lượng điện cĩ cơng suất:

66 Một mạch dao động gồm tụ điện cĩ C = 125nF và một cuộn cảm cĩ

L = 50µH Điện trở thuần của mạch khơng đáng kể Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện U0 = 1,2V Cường độ dịng điện cực đại trong mạch là

68 Mạch dao động của một máy thu vơ tuyến điện gồm cuộn dây cĩ độ

tự cảm L = 1mH và một tụ điện cĩ điện dung thay đổi được Để máy thu bắt được sĩng vơ tuyến cĩ tần số từ 3MHz đến 4MHz thì điện dung của tụ phải thay đổi trong khoảng:

A 1,6pF ≤ C ≤ 2,8pF B 2µF ≤ C ≤ 2,8µF

C 0,16pF ≤ C ≤ 0,28 pF D 0,2µF ≤ C ≤ 0,28µF

69 Trong th«ng tin liªn liªn l¹c díi níc ngêi ta thêng sư dơng

A sóng dài B sóng trung C sóng ngắn D sóng cực ngắn

70 Mạch dao động gồm tụ điện cĩ điện dung 4500pF và cuộn dây

thuần cảm cĩ độ tự cảm 5μH Hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện là 2V Cường độ dịng điện cực đại chạy trong mạch là

A 0,03A B 0,06A C 6.10-4A D 3.10-4A

71 Hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu một đoạn mạch điện là u =

220sin(100πt) (V) Tại thời điểm nào gần nhất sau đó, hiệu điện thế tức thời đạt giá trị 110V ?

72 Một đoạn mạch RLC nối tiếp Biết UL = 0,5UC So với cường độ

dòng điện i trong mạch hiệu điện thế u ở hai đầu đoạn mạch sẽ:

A cùng pha B sớm pha hơn C trể pha hơn D lệch pha

4

π

73 Trong máy phát điện xoay chiều

A phần cảm là bộ phận đứng yên, phần ứng là bộ phận chuyển

động

B phần ứng là bộ phận đứng yên, phần cảm là bộ phận chuyển

động

C cả phần cảm và phần ứng đều đứng yên chỉ bộ góp chuyển động

D nếu phần cảm đứng yên thì phần ứng chuyển động và ngược lại

74 Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ dựa trên

A hiện tượng cảm ứng điện từ

B hiện tượng tự cảm

C hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng từ trường quay

D hiện tượng tự cảm và sử dụng từ trường quay

75 Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp

với cuộn thuần cảm L Khi giữ nguyên giá trị hiệu dụng nhưng tăng

tần số của hiệu điện thế đặt vào hai đầu đoạn mạch thì cường độ

dòng điện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch sẽ

C không đổi D chưa đủ điều kiện để kết luận

76 Một đoạn mạch điện gồm tụ điện có điện dung C =

π

312

10− 3

F mắc nối tiếp với điện trở R = 100Ω, mắc đoạn mạch vào mạng điện

xoay chiều có tần số f Tần số f phải bằng bao nhiêu để i lệch pha

3

π

so với u ở hai đầu mạch

A f = 50 3 Hz B f = 25Hz C f = 50Hz D f = 60Hz

77 Một động cơ không đồng bộ 3 pha có công suất 3960W được mắc

hình sao vào mạng điện xoay chiều ba pha có hiệu điện thế dây

190V, hệ số công suất động cơ bằng 0,8 Cường độ dòng điện hiệu

dụng chạy qua từng cuộn dây của động cơ là

78 Phát biểu nào sau đây là sai về sóng điện từ ?

A Sóng điện từ mang năng lượng tỉ lệ với luỷ thừa bậc 4 của tần số

B Sóng điện từ là sóng ngang

C Sóng điện từ có đầy đủ các tính chất giống sóng cơ

D Giống như sóng cơ, sóng điện từ cần môi trường vật chất đàn hồi để lan truyền

79 Một mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L =

5µH và một tụ xoay có điện dung biến thiên từ 10pF đến 240pF Dãi sóng máy thu được là

A 10,5m – 92,5m B 11m – 75m

C 15,6m – 41,2m D 13,3 – 65,3m

80 Một mạch dao động điện từ có điện dung của tụ là C = 4µF Trong quá trình dao động hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 12V Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 9V thì năng lượng từ trường của mạch là

A 2,88.10-4J B 1,62.10-4J C 1,26.10-4J D 4.50.10-4J

III QUANG HÌNH.

23 SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG - GƯƠNG PHẲNG

* Định luật truyền thẳng của ánh sáng

Trong một môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền theo đường thẳng

* Tính chất thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng

Đường đi của ánh sáng không đổi khi đảo chiều truyền ánh sáng

* Hiện tượng nhật thực, nguyệt thực

+ Hiện tượng nhật thực xảy ra ban ngày khi Mặt Trời, Mặt Trăng và Trái đất nằm trên một đường thẳng, Mặt Trăng ở giữa, che khuất toàn bộ hay một phần các tia sáng từ Mặt Trời truyền đến Trái Đất, tạo ra hiện tượng nhật thực toàn phần hay nhật thực bán phần

+ Hiện tượng nguyệt thực xảy ra ban đêm khi Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng nằm trên một đường thẳng, Trái Đất ở giữa, che khuất toàn bộ hay một phần các tia sáng từ Mặt Trời truyền đến Mặt Trăng làm cho Mặt trăng không còn phát sáng để chiếu đến Trái Đất, tạo ra hiện tượng nguyệt thực toàn phần hay nguyệt thực bán phần

* Sự phản xạ ánh sáng

+ Hiện tượng phản xạ là hiện tượng ánh sáng bị đổi hướng, trở lại

môi trường cũ khi gặp một bề mặt nhẵn

+ Định luật phản xạ ánh sáng

- Tia phản xạ nằm trong mặt phẵng tới và ở phía bên kia pháp

tuyến so với tia tới

- Góc phản xạ bằng góc tới: i' = i

* Đặc điểm ảnh và công dụng của gương phẵng

+ Đặc điểm ảnh: vật thật cho ảnh ảo, vật ảo cho ảnh thật, ảnh cùng

chiều với vật và lớn bằng vật, ảnh và vật đối xứng nhau qua gương

+ Công dụng: dùng làm gương soi, dùng trong một số dụng cụ quang

học như kính tiềm vọng, gương quay,

24 GƯƠNG CẦU

* Định nghĩa, phân loại

+ Gương cầu là một phần của mặt cầu phản xạ được ánh sáng

+ Phân loại:

- Gương cầu lỏm là gương cầu mà mặt phản xạ là mặt lỏm

- Gương cầu lồi là gương cầu mà mặt phản xạ là mặt lồi

* Cách vẽ ảnh của một điểm sáng qua gương cầu

+ Điều kiện tương điểm (vật là 1 điểm cho ảnh là 1 điểm)

- Góc mở ϕ của gương phải rất nhỏ

- Góc tới của các tia sáng trên mặt gương cũng phải rất nhỏ

+ Vẽ ảnh của một điểm: sữ dụng 2 trong 5 tia

- Tia tới qua tâm gương (với gương cầu lồi tia tới kéo dài qua tâm

gương), tia phản xạ đi ngược lại trùng tia tới

- Tia tới song song trục chính, tia phản xạ qua (với gương cầu lồi,

tia phản xạ kéo dài qua) tiêu điểm chính

- Tia tới qua tiêu điểm chính (với gương cầu lồi tia tới kéo dài qua tiêu điểm chính), tia phản xạ song song với trục chính

- Tia tới qua đỉnh gương, tia phản xạ đối xứng tia tới qua trục chính

- Tia tới song song trục phụ, tia phản xạ đi qua (với gương cầu lồi tia phản xạ kéo dài qua) tiêu điểm phụ

* Ảnh của một vật cho bởi gương cầu

+ Gương cầu lỏm

Vật đặt trước gương cách gương một khoảng d

- Khi d = ∞ (vật ở rất xa) gương cho ảnh thật, ngược chiều, rất nhỏ nằm tại tiêu diện của gương

- Khi d > 2f gương cho ảnh thật ngược chiều, nhỏ hơn vật

- Khi d = 2f gương cho ảnh thật ngược chiều và bằng vật

- Khi f < d < 2f gương cho ảnh thật ngược chiều, lớn hơn vật

- Khi d = f gương cho ảnh ở vô cực rất lớn so với vật

- Khi d < f gương cho ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật

+ Gương cầu lồi: Ảnh của một vật thật cho bởi gương cầu lồi bao giờ cũng là ảnh ảo, cùng chiều với vật và nhỏ hơn vật

+ Các công thức của gương cầu

f = 2

+ Qui ước dấu: gương cầu lỏm: R > 0, f > 0 ; gương cầu lồi: R < 0, f

< 0 ; vật thật: d > 0 ; vật ảo: d < 0 ; ảnh thật: d' > 0 ; ảnh ảo: d' < 0 ảnh và vật cùng chiều: k > 0 ; ảnh và vật ngược chiều: k < 0

* Thị trường của gương cầu

Vùng không gian trước gương mà đặt vật tại đó, mắt quan sát thấy ảnh của vật gọi là thị trường của gương Đó là vùng không gian trước gương giới hạn bởi hình nón có đỉnh là ảnh của điểm đặt mắt và các mặt bên tựa lên đường rìa của gương

Thị trường của gương cầu lồi bao giờ cũng lớn hơn thị trường của gương phẳng hoặc gương cầu lỏm cùng kích thước bề mặt và ứng với cùng một vị trí đặt mắt của người quan sát

* Công dụng của gương cầu:

+ Gương cầu lỏm

Làm gương soi trong y khoa để tạo ảnh ảo lớn hơn vật

Dùng trong đèn pha, đèn chiếu để tạo chùm tia phản xạ song

song

Dùng trong kính thiên văn phản xạ để tạo ảnh của vật rất xa ở

tiêu diện của gương

Dùng trong lò mặt trời để tập trung năng lượng của ánh sáng Mặt

Trời ở tiêu điểm của gương

+ Gương cầu lồi

Làm kính chiếu hậu của ôtô, xe máy vì gương cầu lồi có thị

trường lớn hơn gương phẵng cùng kích thước

Sử dụng trong một số dụng cụ quang học

25 SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

* Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng khi ánh sáng truyền

qua một mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suốt, tia sáng bị gẫy

khúc (đổi hướng đột ngột) ở mặt phân cách

* Định luật khúc xạ ánh sáng

+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẵng tới và ở bên kia pháp tuyến so

với tia tới

+ Đối với một cặp môi trường trong suốt nhất định thì tỉ số giữa sin

góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn luôn là một số không

đổi, số không đổi này phụ thuộc vào bản chất của hai môi trường và

gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường chứa tia khúc xạ (môi trường

2) đối với môi trường chứa tia tới (môi trường 1) ; kí hiệu là n21 =

* Chiết suất của môi trường

+ Tỉ số không đổi

r

i

sin

sin trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường (2) chứa tia khúc xạ đối với môi trường

(1) chứa tia tới: n21 =

r

i

sinsin

+ Chiết suất tuyệt đối của một môi trường trong suốt là chiết suất tỉ

đối của môi trường đó đối với chân không

+ Giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối của hai môi trường có mối liên hệ: n21 =

* Liên hệ giữa chiết suất với vận tốc ánh sáng

+ Chiết suất tuyệt đối của môi trường trong suốt tỉ lệ nghịch với vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường:

2

1 1

2

v

v n

+ Chiết suất tuyệt đối của một môi trường cho biết vận tốc truyền của ánh sáng trong môi trường đó nhỏ hơn vận tốc truyền ánh sáng trong chân không bao nhiêu lần

* Trường hợp tia sáng truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt mà không bị khúc xạ.

Nếu tia tới vuông góc với mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau thì i = 0 và r = 0: tia sáng đi thẳng

Nếu hai môi trường trong suốt khác nhau nhưng chiết quang như nhau nghĩa là n2 = n1 thì i = r: tia sáng đi thẳng

26 HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

* Hiện tượng phản xạ toàn phần:

Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ trở lại môi trường chứa tia tới của toàn bộ ánh sáng chiếu tới mặt phân cách

giữa hai môi trường trong suốt.

* Điều kiện để có hiện tượng phản xạ toàn phần

+ Ánh sáng truyền theo chiều từ môi trường chiết quang hơn (chiết suất lớn hơn) sang môi trường chiết quang kém (chiết suất nhỏ hơn).+ Góc tới lớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần: i > igh

* Góc giới hạn phản xạ toàn phần

+ Nếu ánh sáng đi từ một môi trường trong suốt có chiết suất n1 = n

(nước, thủy tinh, ) ra không khí (n2 = 1) thì sinigh =

n

1

* Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần

+ Lăng kính phản xạ toàn phần

- Lăng kính phản xạ toàn phần là một khối thủy tinh hình lăng trụ có

tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân

- Cách sử dụng: 2 cách

Chiếu tia tới vuông góc với một mặt bên, khi đó tia sáng đi trong

lăng kính sẽ bị phản xạ toàn phần ở mặt huyền và ló ra ngoài theo

phương vuông góc với mặt bên thứ hai

Chiếu tia tới vuông góc với mặt huyền, khi đó tia sáng sẽ bị phản

xạ toàn phần hai lần liên tiếp ở hai mặt bên và ló ra ngoài theo

phương vuông góc với mặt huyền

- Ứng dụng

Dùng thay gương phẵng trong một số dụng cụ quang học Nó có

ưu điểm là tỉ lệ phần trăm phản xạ lớn và không cần có lớp mạ nên

sáng hơn và bền hơn gương phẳng

+ Các ảo tượng

Là hiện tượng quang học xảy ra trong khí quyển do có sự phản xạ

toàn phần của tia sáng trên mặt phân cách giữa lớp không khí lạnh

(chiết suất lớn) và lớp không khí nóng (chiết suất nhỏ)

+ Sợi quang học

Là những sợi bằng chất trong suốt dễ uốn có thành nhẵn hình trụ

Chiết suất của sợi có giá trị thích hợp sao cho một tia sáng đi vào

bên trong sợi ở một đầu thì tia sáng sẽ bị phản xạ toàn phần liên tiếp

ở thành trong của sợi rồi ló ra ở đầu bên kia

Sợi quang học được dùng trong thông tin liên lạc, y học, …

27 LĂNG KÍNH

* Định nghĩa

Lăng kính là một khối chất trong suốt có dạng lăng trụ tam giác

Góc tạo bởi hai mặt bên của lăng kính gọi là góc chiết quang A

* Đường đi của tia sáng qua lăng kính

+ Tia sáng đơn sắc đi vào mặt bên của một lăng kính có chiết suất

n > 1, sau khi qua lăng kính sẽ bị lệch về phía đáy của lăng kính + Góc tạo bởi tia ló và tia tới gọi là góc lệch D của tia sáng khi truyền qua lăng kính

* Các công thức về lăng kính

sini1 = nsinr1 ; sini2 = nsinr2 ; A = r1 + r2 ; D = i1 + i2 – ANếu các góc i1, A đều nhỏ ( < 10o) thì:

i1 = nr1 ; i2 = nr2 ; A = r1 + r2 ; D = A(n – 1)

* Góc lệch cực tiểu

Góc lệch D có giá trị cực tiểu (Dmin) khi i2 = i1 = i và r2 = r1 = r

Dmin = 2i – A hoặc sin

2min A

* Định nghĩa - Phân loại

+ Định nghĩa: thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi 2 mặt cong, thường là 2 mặt cầu một trong 2 mặt có thể là mặt phẵng.+ Phân loại: thấu kính có phần giữa dày hơn phần rìa gọi là thấu kính lồi Thấu kính có phần giữa mỏng hơn phần rìa là thấu kính lỏm

- Thấu kính lồi là thấu kính hội tụ

- Thấu kính lỏm là thấu kính phân kỳ

* Cách vẽ ảnh của môït điểm sáng qua thấu kính

Sữ dụng 2 trong 4 tia sau

- Tia qua quang tâm truyền thẳng

- Tia tới song song trục chính, tia ló đi qua (với thấu kính phân kì tia ló kéo dài đi qua) tiêu điểm ảnh

- Tia tới qua tiêu điểm vật (với thấu kính phân kì tia tới kéo dài đi qua tiêu điểm vật), tia ló song song với trục chính

- Tia tới song song trục phụ, tia ló qua (với thấu kính phân kỳ tia ló kéo dài đi qua) tiêu điểm ảnh phụ

* Ảnh của một vật qua thấu kính

Thấu kính hội tụ

Với vật thật đặt trước thấu kính cách thấu kính một khoảng d.

Khi d = ∞ (vật ở rất xa) thấu kính cho ảnh thật, ngược chiều, rất nhỏ

nằm tại tiêu diện ảnh

Khi d > 2f thấu kính cho ảnh thật ngược chiều, nhỏ hơn vật

Khi d = 2f thấu kính cho ảnh thật ngược chiều, bằng vật

Khi f < d < 2f thấu kính cho ảnh thật ngược chiều, lớn hơn vật

Khi d = f thấu kính cho ảnh ở vô cực, rất lớn

Khi d < f thấu kính cho ảnh ảo cùng chiều, lớn hơn vật

Thấu kính phân kỳ

Vật thật đặt trước thấu kính phân kì bao giờ cũng cho ảnh ảo, cùng

chiều với vật và nhỏ hơn vật

* Các công thức của thấu kính

+ Các công thức

D = 1f = ( 1)( 1 1 )

2

1 R R

+ Với qui ước dấu: mặt cầu lồi: R > 0 ; mặt cầu lỏm: R < 0 ; mặt

phẵng: R = ∞ ; thấu kính hội tụ: f > 0 ; D > 0 ; thấu kính phân kỳ:

f < 0 ; D < 0 ; vật thật: d > 0 ; vật ảo: d < 0 ; ảnh thật: d' > 0 ; aÛnh ảo:

d' < 0 ; k > 0: ảnh và vật cùng chiều ; k < 0: ảnh và vật ngược chiều

* Cách đo tiêu cự của một thấu kính hội tụ: Có 3 cách

+ Xác định khoảng cách từ thấu kính đến ảnh của một vật ở rất xa

(Mặt Trời chẳng hạn): d = ∞ ; d’ = f

+ Xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính (d) và từ thấu kính đến

ảnh (d’), sau đó tính f nhờ công thức: f =

'

'

d d

d d

+ Di chuyển đồng thời vật sáng và màn ảnh từ 2 mặt của thấu kính,

ra xa dần, sao cho vật và màn luôn đối xứng nhau qua thấu kính, đến

lúc thu được ảnh rỏ nét trên màn bằng vật, khi đó d = d’ = 2f

29 MÁY ẢNH

* Cấu tạo

+ Máy ảnh là một dụng cụ dùng để ghi lại ảnh thật của một vật cần

chụp trên một phim ảnh

+ Bộ phận chính là một thấu kính hội tụ gọi là vật kính lắp ở thành trước của buồng tối

+ Phim ảnh được lắp ở cuối thành trong buồng tối, khoảng cách từ vật kính đến phim thay đổi được

+ Màn chắn C đặt sau vật kính có lổ tròn ở giữa, có đường kính thay đổi được để điều chỉnh chùm ánh sáng vào phim

+ Cửa sập M mở ra khi bấm máy, để ánh sáng chiếu tới phim

* Cách điều chỉnh

Thay đổi khoảng cách d' từ vật kính đến phim, bằng cách đưa vật kính ra xa hoặc lại gần phim để có ảnh thật nằm trên phim

30 MẮT

* Cấu tạo của mắt

Từ ngoài vào trong mắt có: giác mạc, thuỷ dịch, tròng đen trên đó có con ngươi đường kính thay đổi được, thuỷ tinh thể có dạng thấu kính hai mặt lồi độ cong thay đổi được, dịch thuỷ tinh lấp đầy nhản cầu, võng mạc trên đó có điểm vàng rất nhạy sáng

* Sự điều tiết của mắt

+ Sự thay đổi độ cong của thủy tinh thể làm thay đổi tiêu cự của mắt nhờ đó ảnh của các vật ở cách mắt những khoảng khác nhau vẫn được tạo ra ở võng mạc gọi là sự điều tiết của mắt

+ Điểm gần nhất trên trục chính của mắt mà đặt vật tại đó, mắt còn có thể nhìn rỏ được vật gọi là điểm cực cận Cc

Khi nhìn vật đặt ở điểm cực cận mắt phải điều tiết tối đa, khi đó tiêu cự của mắt có giá trị cực tiểu, độ tụ của mắt có giá trị cực đại.+ Điểm xa nhất trên trục chính của mắt mà đặt vật tại đó, mắt còn nhìn rỏ được gọi là điểm cực viễn Cv

Khi nhìn vật ở cực viễn, mắt không phải điều tiết, khi đó tiêu cự của mắt có giá trị cực đại, độ tụ của mắt có giá trị cực tiểu

Mắt không có tật, điểm cực viễn ở vô cực, fmax = OV

+ Khoảng cách giữa hai điểm cực cận Cc và cực viễn Cv gọi là giới hạn nhìn rỏ của mắt

+ Các khoảng cách dC = OCC và dV = OCV từ mắt tới các điểm cực cận và cực viễn gọi là khoảng cực cân, cực viễn