on tap trac nghiem

Những chổ mà hiệu đường đi bằng một số nguyên lần bước sóng: d1 – d2 = nλ thì hai sóng thànhphần cùng pha với nhau, biên độ của sóng tổng hợp ở đó có giá trị cực đại, dao động của môi tr

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 trícân bằng

+ Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái chuyển động của vật được lặp lại như cũ sau nhữngkhoảng thời gian bằng nhau

+ Dao động điều hòa là dao động được mô tả bằng một định luật dạng sin: x = Asin(ωt + ϕ) hoặccosin: 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 = 2Tπ = 2πf Đơn vị: rad/s+ Chu kỳ: là khoảng thời gian T = 2ωπ đểø lặp lại li độ và chiều chuyển động như cũ, đó cũng làkhoảng 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 = ωπ

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 tbất 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 +π2 ).

Vận tốc của dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng nhanh pha hơn li độ mộtgóc π2 .

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 trícân 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 nănggiảm, khi động năng đạt giá trị cực đại bằng cơ năng thì thế năng đạt giá trị cực tiểu bằng 0 vàngược lại

+ Thế năng: Et = 21 kx2 = 21 k A2sin2(ωt + ϕ)

+ Động năng: Eđ = 1 mv2 = 1 mω2A2cos2(ωt + ϕ) = 1 kA2cos2(ωt + ϕ) ; với k = mω2

+ 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 ; Et = Eđ khi x = ± A2

+ Thế năng và động năng của vật dao động điều hoà biến thiên điều hoà với tần số góc ω’ = 2ω vàchu kì T’ = T2

* Các đặc trưng cơ bản của một dao động điều hoà

+ Biên độ A đặc trưng cho độ mạnh yếu của dao động điều hoà Biên độ càng lớn thì năng lượng củavật dao động điều hoà càng lớn Năng lượng của vật dao động điều hoà tỉ lệ với bình phương biênđộ

+ 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 hợpdao 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 kiagắn với vật nặng khối lượng m được đặt theo phương ngang hoặc treo thẳng đứng

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

+ 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 khôngđáng kể so với chiều dài sợi dây, còn sợi dây có khối lượng không đáng kể so với khối lượng của vậtnặng

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

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

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

+ 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

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 phươngtrình: 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) và 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 điềuhoàcùng 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 cácdao 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 cựctiểu: 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 cànglớn 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) tácdụng vào vật

+ Đặc điểm : - Lúc đầu dao động tổng hợp là tổng hợp của dao động riêng và dao động cưởng bứcnên vật dao động rất phức tạp

- Sau thời gian ∆t dao động riêng tắt hẳn, vật chỉ dao động dưới tác dụng của ngoạilực, 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 lựccản trong hệ và vào sự chênh lệch giữa tần số cưởng bức f và tần số riêng fo của hệ Biên độ của lựccưởng bức càng lớn, lực cản càng nhỏ và sự chênh lệch giữa f và fo càng ít thì biên độ của dao độngcưởng bức càng lớn

Sự tự dao động là sự dao động được duy trì mà không cần tác dụng của ngoại lực

Trong sự tự dao động thì tần số và biên độ dao động vẫn giữ nguyên như khi hệ dao động tự do

5 SÓNG CƠ HỌC

* Các định nghĩa:

+ 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 vậtchất 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 trênmột lò xo

+ Sóng ngang là sóng có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng Ví dụ: sóng trên mặtnước, 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 cùngpha 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 λ2 .

+ 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 truyềnsóng là: uM = aMsin (ωt + ϕ ± 2πAMλ ) (lấy dấu + nếu sóng truyền từ A đến M, dấu – nếu sóngtruyền 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 bằngnhau (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 đến20000Hz 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 chấtnhưng chúng có tần số khác nhau và tai người chỉ cảm thụ được sóng âm chứ không cảm thụ đượcsóng 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 trongchân không.

Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ của môi trường và nhiệt độ của môitrường

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

Khi âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì vận tốc truyền âm thay đổi, bước sóngcủa 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 dùnglàm 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 mộtđơn 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:

* 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 racùng 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 cótần số 2f, 3f, … gọi là các hoạ âm thứ 2, thứ 3, … Đường biểu diễn của dao động âm tổng hợp khôngphải là một đường hình sin mà là một đường phức tạp có tính chất tuần hoàn, mỗi dạng đường biểudiễn 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 thiểugọi 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 đớntrong 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 búagỏ 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 âmhay nguồn âm

+ Hộp cộng hưởng là một vật rổng, có khả năng cộng hưởng với nhiều tần số khác nhau và tăngcường 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 hainguồn kết hợp

+ Hai sóng có cùng tần số, cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi là hai sóng kếthợp

+ Giao thoa là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những chổcố 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 cựcđại

Tại những chổ mà chúng ngược pha, chúng sẽ triệt tiêu nhau, biên độ dao động tổng hợp có giá trịcực tiểu

Những chổ mà hiệu đường đi bằng một số nguyên lần bước sóng: d1 – d2 = nλ thì hai sóng thànhphần 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)λ2 , thì hai sóng

thành phần ngược pha nhau, biên độ của sóng tổng hợp ở đó có giá trị cực tiểu, dao động của môitrường 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 dừng

Để có sóng dừng trên sợi dây với một đầu là nút một đầu là bụng (một đầu cố định, một đầu daođộng) 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 dâyphải bằng một số nguyên lần nữa bước sóng

+ Đặc điểm của sóng dừng

Biên 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

2

λ.

Khoảng cách giữa nút và bụng liền kề là λ4

+ Xác định bước sóng, vận tốc truyền sóng nhờ sóng dừng

Đo khoảng cách giữa hai nút sóng ta suy ra bước sóng λ Khoảng cách giữa hai nút sóng là λ2 .

Vận tốc truyền sóng: v = λf =

Vận tốc: v = x’ = ωAcos(ωt + ϕ) = ωA sin(ωt + ϕ +

2

π).

Vận tốc v sớm pha hơn li độ x một góc π2 .

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 = 2Tπ = 2πf

Tần số góc có thể tính theo công thức: ω = A2 x2

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

1chu kỳ vật đi được quãngđường 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)

Chọn góc thời gian lúc x = A thì ϕ = π2

Chọn gốc thời gian lúc x = - A thì ϕ =

-2

π

Chọn gốc thời gian lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương thì ϕ = 0, lúc vật đi qua vị trí cânbằng theo chiều ngược chiều với chiều dương thì ϕ = π

Chọn gốc thời gian lúc x = 2A : đang chuyển động theo chiều dương thì ϕ = π6 , đang chuyển động

ngược chiều dương thì ϕ =

6

5π.

Chọn gốc thời gian lúc x = - 2A : đang chuyển động theo chiều dương thì ϕ = -π6 , đang chuyển động

ngược chiều dương thì ϕ =

6

7π .

Chọn gốc thời gian lúc x =

2

2 A: đang chuyển động theo chiều dương thì ϕ = π4 , đang chuyển

động ngược chiều dương thì ϕ = 34π

Thế năng bằng động năng khi x = ± A2

Thế năng đạt giá trị cực đại và đúng bằng cơ năng khi vật ở các vị trí biên, khi đó động năng bằng 0.Động năng đạt giá trị cực đại và đúng bằng cơ năng khi vật đi qua vị trí cân bằng, khi đó thế năngbằng 0

Cơ năng: E = Et + Eđ =21 kx2 + 12 mv2 = 12 kA2 = 12 mω2A2

Lực đàn hồi của lò xo: F = k(l – lo) = k∆l

Lò xo ghép nối tiếp: 1 1 1

2 1 + +

=

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 = mg k ; ω =

o

l

g

∆ 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)

Lực đàn hồi cực tiểu:

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

Lực đàn hồi ở vị trí có li độ x (gốc O tại vị trí cân bằng ):

F = k(∆lo + x) nếu chọn chiều dương hướng xuống

F = k(∆lo - x) nếu chọn chiều dương hướng lên

Con lắc đơn

Phương trình dao động : s = Sosin(ωt + ϕ) hay α = αosin(ωt + ϕ)

Với s = α.l ; So = αo.l (α và αo tính ra rad)

Tần số góc và chu kỳ : ω = g l ; T = 2π g l

Động năng : Eđ = 21 mv2

Thế năng : Et = = mgl(1 - cosα) = 21 mglα2

Thế năng và động năng của con lắc đơn biến thiên điều hoà với tần số góc ω’ = 2ω và với chu kì T’

Chu kì Th ở độ cao h theo chu kì T ở mặt đất: Th = TR R+h

Chu kì T’ ở nhiệt độ t’ theo chu kì T ở nhiệt độ t: T’ = T

t

t

1

' 1

Nếu T’ > T : đồng hồ chạy chậm ; T’ < T : Chạy nhanh

Tổng hợp dao động

Tổng hợp 2 dao động điều hoà cùng phương cùng tần số

Neâu : x1 = A1sin(ωt + ϕ1) vaø x2 = A2sin(ωt + ϕ2) thì : x = x1 + x2 = Asin(ωt + ϕ) vôùi A vaø ϕ ñöôïc xaùcñònh bôûi

A2 = A12 + A22 + 2 A1A2 cos (ϕ2 - ϕ1) vaø 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 = v f

Khoạng caùch giöõa hai ñieơm gaăn nhau nhaât tređn phöông truyeăn soùng dao ñoông cuøng pha laø λ, khoạngcaùch giöõa hai ñieơm gaăn nhau nhaât tređn phöông truyeăn soùng dao ñoông ngöôïc pha laø λ2

Neâu phöông trình soùng tái A laø uA = asin(ωt + ϕ) thì phöông trình soùng tái M tređn phöông truyeănsoùng laø : uM = asin (ωt + ϕ ± 2π AMλ ) (Laây daâu “+” neâu soùng truyeăn töø A ñeân M, daâu “–“ neâu soùngtruyeăn töø M ñeân A)

Dao ñoông tái hai ñieơm A vaø B tređn phöông truyeăn soùng leôch pha nhau moôt goùc ∆ϕ = 2πf v AB =

λ

π.AB

2

Neâu soùng truyeăn theo phöông Ox vôùi u = Asin(ωt + ϕ ± bx) thì vaôn toâc truyeăn soùng laø v = ωb .

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: uM = 2acos ( )

Tái M coù cöïc ñái khi d1 - d2 = kλ

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:

Tröôøng hôïp hai nguoăn dao ñoông cuøng pha:

-21 , soâ cöïc tieơu laø toơng soâ caùc trò cụa k ∈ Z

Tröôøng hôïp hai nguoăn dao ñoông leôch pha nhau ∆ϕ :

∆, soâ cöïc ñái laø toơng soâ caùc trò cụa k ∈ Z

k > - λ

l

-12 -∆2πϕ vaø k < λ

l

-21 -∆2πϕ, soâ cöïc tieơu laø toơng soâ caùc trò cụa k ∈ Z

Khoạng caùch giöõa 2 nuùt hoaịc 2 búng lieăn keă cụa soùng döøng laøλ2 .

Khoạng caùch giöõa nuùt vaø búng lieăn keă cụa soùng döøng laø λ4

Khoạng caùch giöõa n nuùt soùng lieđn tieâp laø (n – 1) λ2 .

Ñeơ coù soùng döøng tređn dađy vôùi moôt ñaău laø nuùt, moôt ñaău laø búng thì chieău daøi cụa sôïi dađy: 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 = kλ2 .

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

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 đạilà

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

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 ởthời điểm t là

2

15 Chọn câu đúng trong các câu sau khi nĩi về năng lượng trong dao động điều hồ.

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 trícân bằng theo chiều dương Phương trình dao động của vật là

A =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

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

A cùng pha với li đô B lệch pha

2

π với li độ.

C ngược pha với li độ D sớm pha π4 với li độ.

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

A 1s B 0,5s C 0,1s D 5s.

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 đườngvật đi được trong 10π 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 vớibiên 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 daođộng 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 daođộng là T2 Khi khối lượng của vật là m = m1 + m2 thì chu kì dao động là

2

2 1

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 daođộng của con lắc được tính bằng biểu thức

1

l

g

∆

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

C Cách kích thích dao động D Cả A và C đều đúng

35 Tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8m/s2, một con lắc đơn dao động điều hoà với chu kì 27π s.Chiều dài của con lắc đơn đó là

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

A 5,0s B 2,5s C 3,5s D 4,9s

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:

A f = 2π

l

π2

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 x2 = 5sin(10πt + π3 ) (cm) Phương trình dao động tổng hợp

của vật là

A x = 5sin(10πt + π6 ) (cm). B x = 5

3sin(10πt + π6 ) (cm).

C x = 5 3sin(10πt + π4 ) (cm). D x = 5sin(10

πt + π2 ) (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 trịcực đại của lực tổng hợp tác dụng lên vật là

A 50 3N B 5 3N C 0,5 3N 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 + π3 ) (cm) và x

2 = A2sin(15t + π) (cm) Biết

cơ năng dao động của vật làE = 0,06075J Hãy xác định A2

A 4cm B 1cm C 6cm D 3cm.

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 động

D Biên độ dao động cưởng bức phụ thuộc vào điều kiện kích thích ban đầu.

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

C Mức cường độ âm D Ngưỡng nghe

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 bằng3

67 Một sợi dây đàn hồi có độ dài AB = 80cm, đầu B giữ cố định, đầu A gắn với cần rung dao động

điều hoà với tần số 50Hz theo phương vuông góc với AB Trên dây có một sóng dừng với 4 bụngsóng, coi A và B là nút sóng Vận tốc truyền sóng trên dây là

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

68 Khoảng cách giữa hai điểm phương truyền sóng gần nhau nhất trên và dao động cùng pha với

nhau gọi là

A bước sóng B chu kì C vận tốc truyền sóng D độ lệch pha

69 Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có sự gặp nhau của hai sóng

A xuất phát từ hai nguồn dao động cùng biên độ

B xuất phát từ hai nguồn truyền ngược chiều nhau

C xuất phát từ hai nguồn bất kì

D xuất phát từ hai nguồn sóng kết hợp cùng phương

70 Trên mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp, dao động cùng pha theo phương thẳng đứng tại hai

điểm A và B cách nhau 7,8cm Biết bước sóng là 1,2cm Số điểm có biên độ dao động cực đại nằmtrên đoạn AB là

71 Trong sự giao thoa sóng trên mặt nước của hai nguồn kết hợp, cùng pha, những điểm dao động

với biên độ cực đại có hiệu khoảng cách từ đó tới các nguồn là (k = 0, ± 1, ±, …)

A d2 – d1 = kλ B d2 – d1 = 2kλ C d2 – d1 = (k +

2

1)λ D d2 – d1 =

kλ2 .

72 Một sóng cơ học truyền dọc theo trục Ox có phương trình u = 28cos(20x – 2000t) (cm), trong đó x

là toạ độ được tính bằng m, t là thời gian được tính bằng s Vận tốc của sóng là

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

73 Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi, khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp bằng

A một phần tư bước sóng B hai lần bước sóng

C một nữa bước sóng D một bước sóng

74 Một dây đàn có chiều dài L, hai đầu cố định Sóng dừng trên dây có bước sóng dài nhất là

75 Hai thanh nhỏ gắn trên cùng một nhánh âm thoa chạm vào mặt nước tại hai điểm A và B cách

nhau 4cm Âm thoa rung với tần số 400Hz, vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 1,6m/s Giữa haiđiểm A và B có bao nhiên gợn sóng và bao nhiêu điểm đứng yên ?

A 10 gợn, 11 điểm đứng yên B 19 gợn, 20 điểm đứng yên

C 29 gợn, 30 điểm đứng yên D 9 gợn, 10 điểm đứng yên

76 Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động cùng

pha, cùng tần số f = 16Hz Tại một điểm M trên mặt nước cách các nguồn A, B những khoảng d1 =30cm, d2 = 25,5cm, sóng có biên độ cực đại Giữa M và đường trung trực AB có hai dãy cực đạikhác Tíùnh vận tốc truyền sóng trên mặt nước

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

77 Một sóng ngang truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với vận tốc sóng v = 0,2m/s, chu kì dao động

T = 10s Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên dây dao động ngược pha nhau là

78 Để có sóng dừng xảy ra trên một dây đàn hồi với hai đầu dây là hai nút sóng thì

A bước sóng bằng một số lẻ lần chiều dài dây

B chiều dài dây bằng một phần tư lần bước sóng

C bước sóng luôn đúng bằng chiều dài dây

D chiều dài dây bằng một số nguyên lần nữa bước sóng

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 tuyềnsóng trên mặt chất lỏng là 0,5m/s Xác định số điểm có biên độ dao động cực đại trên đoạn thẳngAB

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 trườngđều có véc tơ cảm ứng từ →

B vuông góc với trục quay thì trong mạch có dòng điện biến thiên điềuhòa 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 rấtnhanh, 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 ởtừng 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 thuộcvào chiều dòng điện

+ Ampe kế và vôn kế đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế xoay chiều dựa vào tác dụng nhiệtcủa dòng điện nên gọi là ampe kế nhiệt và vôn kế nhiệt, số chỉ của chúng là cường độ hiệu dụng vàhiệu 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 π2 .

; 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: tgϕ =

R

Z

Z L − C =

R C

2 (Z - Z )

R + là tổng trở của đoạn mạch

+ Cộng hưởng trong đoạn mạch RLC

Khi ZL = ZC hay ω = LC1 thì dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại Imax = U R , công suất trênmạch đạt giá trị cực đại Pmax =

R

U2

, 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 điệnxoay 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 thìcuộn dây có điện trở thuần r ≠ 0

Xét cuộn dây, nếu: Ud ≠ UL hoặc Zd≠ ZL hoặc Pd ≠ 0 hoặc cosϕd ≠ 0 hoặc ϕd ≠ π2 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

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 = ±π2 : 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 điệnthích 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, thìtrong khung dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng biến thiên điều hòa

+ Cấu tạo

Phần 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 làphần 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 nhiềuvòng 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 dòngđiện 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 thìtần 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 = 60n 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 biênđộ, cùng tần số, nhưng lệch nhau về pha là 23π hay 120o, tức là lệch nhau về thời gian là 31 chu kỳ.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 lệchnhau 13 chu kỳ về thời gian Do đó suất điện động xuất hiện trong 3 cuộn dây cũng biến thiên lệchpha nhau 120o

Nếu nối các đầu dây của 3 cuộn dây với 3 mạch ngoài giống nhau thì 3 dòng điện trong các mạchngoài 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 Bađiểm 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 điệntrong 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 = 3Up (Ud là hiệu điện thế giữa hai dây pha, Up là hiệu điện thếgiữa 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 = 3Up

+ 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 từtrường 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 3cuộn dây giống nhau, đặt lệch nhau 120o trên một giá tròn thì trong không gian giữa 3 cuộn dây sẽcó 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 rôtoquay 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 côngsuất lớn

+ Sử dụng tiện lợi, không có vành khuyên, chổi quét nên không sinh ra tia lửa điện, không gây nhiểusóng 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 từtrường 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 ratừ 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

* 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 cấptạo 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(

Vì R = ρS l nên để giảm R ta phải tăng tiết diện S Việc tăng tiết diện S thì sẽ tốn kim loại vàphải xây cột điện lớn nên biện pháp này không kinh tế.

Trong thực tế để giảm hao phí trên đường truyền tải người ta dùng biện pháp chủ yếu là tăng hiệuđiện thế U: dùng máy biến thế tăng thế đưa hiệu điện thế ở nhà máy lên rất cao rồi tải đi trên cácđường dây cao thế Gần đến nơi tiêu thụ lại dùng máy biến thế hạ thế giảm thế từng bước đến giá trịthích 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, sảnxuất 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, … chúngcó 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 mộtchiều 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 nữachu 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 gọilà 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 vàmột 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 dâybiến 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 làdòng điện xoay chiều, nhưng do sự bố trí hai vành bán khuyên nên khi dòng điện trong khung đổichiều 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 mắcnối 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 dâysẽ quay, máy phát điện một chiều trở thành động cơ điện một chiề đó là tính chất thuận nghịch củamáy 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, vậnchuyển 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 dụngcho 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 cóđộ 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

Điện tích trên tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch dao động biến thiên điều hoà với tần sốgóc ω = LC1 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 = 12 qu = 21

2

T

.+ Năng lượng điện từ trong mạch W = Wđ + Wt =12

1

C

Q o2

= 2

- 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

+ 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 nhữngđường 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 điệntrường

+ 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 trongdây 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 haimặt 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 thờigian, 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 theothời 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 mặtkim 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 truyềncủa 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 từthay 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 truyềnvéc tơ cường độ điện trường →

E và véc tơ cảm ứng từ →

B vuông góc với nhau và vuông góc vớiphương 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 105 - 103mSóng trung 0,3 - 3 MHz 103 - 102mSóng ngắn 3 - 30 MHz 102 - 10 mSóng cực ngắn 30 - 30000 MHz 10 - 10-2 mĐặc 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 thôngtin 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 mạnhnên 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 điphản xạ lại nhiều lần Một đài phát sóng ngắn công suất lớn có thể truyền sóng đi mọi nơi trên TráiĐất

+ Các sóng cực ngắn có năng lượng lớn nhất, không bị tầng điện li hấp thụ và phản xạ, có khả năngtruyền 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 truyềnhình đi xa, người ta phải làm các đài tiếp sóng trung gian hoặc dùng vệ tinh nhân tạo để thu sóng củađài 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 chiềuđể bổ sung năng lượng cho mạch dao động LC làm cho dao động điện từ trong mạch LC không tắtdần

* 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 gọilà mạch dao động hở Trường hợp để hai bản của tụ điện lệch hẳn một góc 180o thì khả năng phátsóng 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 vớitần số f, từ trường này làm phát sinh một điện trường cảm ứng trong ăngten làm các electron trongăngten dao động với tần số f, ăngten phát ra sóng điện từ tần số f bằng tần số của máy phát daođộng 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, cácelectron 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 cócùng tần số , khi đó có hiện tượng cộng hưởng và trong mạch LC, dao động với tần số f có biên độlớn 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 = ωC

1.Tổng trở của đoạn mạch RLC: Z = 2

C L

2 (Z - Z )

Hệ số công suất: cosϕ = Z R

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 = LC1 thì u cùng pha với i, có cộng hưởng điện và khi đó: I = Imax = U R ; P = Pmax =

U

− Nếu trên đoạn mạch RLC có biến trở R và cuộn dây có điện trở thuần r, công suất trên biến trở cựcđại khi R = r2 + (Z L −Z C) 2 và công suất cực đại đó là PRmax = 2 2

2

)(

)(

C

L Z Z r R

R U

−+

C Z Z R

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(U P )2 = P2

2

U

R

.Khi tăng U lên n lần thì công suất hao phí ∆P giảm đi n2 lần

Dao động và sóng điện từ

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

T = 2 π LC ; f = 2π1LC ; ω = LC1

Mạch dao động thu được sóng điện từ có: λ = c f = 2πc LC

Điện tích trên hai bản tụ: q = Qosin(ωt + ϕ)

Cường độ dòng điện trong mạch: i = Iosin(ωt + ϕ +

2

Hiệu điện thế trên hai bản tụ: u = Uosin(ωt + ϕ)

Năng lượng điện trường, từ trường: Wđ = 21 Cu2 = 21

C

q2

; Wt =12 Li2 Năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường khi: q =

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 π2 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 thuộcvào 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 phacủa hiệu điện thế u với cường độ dòng điện i trong mạch được tính theo công thức

A tgϕ =

R C

L

ω

ω − 1 B tgϕ =

R L

C

ω

ω − 1 C tgϕ = ωL−R Cω D tgϕ = ωL+R Cω

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 tựcảm L = 10π

1

H, tụ điện có điện dung C thay đổi được Mắc vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thếxoay chiều u = Uosin100πt (V) Để hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch cùng pha với hiệu điện thế haiđầu điện trở R thì điện dung của tụ điện là

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

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 2sin100πt (V) Biểuthức cường độ dòng điện trong mạch là

A i = sin(100πt -

4

π) (A). B i = sin(100

πt + 2

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 = 10π−3 Fmắc nối tiếp Nếu biểu thức của hiệu điện thế giữa hai bản tụ là uC = 50 2sin(100πt - 34π) (V) thìbiểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là

A i = 5 2sin(100πt + 34π) (A) B i = 5 2sin(100πt - π4 ) (A).

C i = 5 2sin100πt) (A) D i = 5 2sin(100πt -

4

3π ) (A).

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 đầuđiện trở R

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

12 Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ Cuọân dây có r = 10Ω, L = 10π

1

H Đặt vào hai đầu đoạnmạch một hiệu điện thế dao động điều hoà có giá trị hiệu dụng U = 50V và tần số f = 50Hz Khiđiện 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

3 10

C R = 40Ω và C1 = 10π−3 F D R = 40Ω và C1 = 2.10π−3 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

A 460W B 172,7W C 440W D 115W

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 2sin100πt (V), bỏ qua điện trở dây nối.Biết cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng là 3A và lệch pha

3

π so với hiệu điện

thế hai đầu đoạn mạch Giá trị của R và C là

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 vàdây 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 23π so với hiệu điện thế giữa dây pha đó và dây trunghoà

D cường độ dòng điện trong dây trung hoà bằng tổng các cường độ hiệu dụng của các dòng điệntrong ba dây pha

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

A nhanh pha π2 với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch.

B chậm pha π2 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 =

3 −

F, ghép nối tiếp

C C = 3.10−4 F, ghép song song D C = 10−4 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 dụnggiữa hai đầu cuộn thứ cấp là

A 10 2V B 10V C 20 2V 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

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 haiđầu 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 đầuphần tử X là 3U, 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 củadòng điện qua mỗi tải là

A 12,7A B 22A C 11A D 38,1A

28 Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm cuôïn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L = π

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 củakhung 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 = R I

D Nếu hiệu điện thế hai đầu điện trở có biều thức u = U0sin(ωt + ϕ) thì biểu thức dòng điện quađiện trở là: i = I0sinωt.

32 Biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch xoay chiều AB là i = 4sin(100πt + π) (A) Tạithời điểm t = 0,325s cường độ dòng điện trong mạch có giá trị

A i = 4A B i = 2 2A C i = 2A 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 L = π

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 ; Rthay đổi được ; hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là u = 100 2sin100πt (V) Xác định giá trịcủa 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 = 1π,4H, r =

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

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

R để công suất tiêu thụ trên điện trở R là cực đại

A R = 30Ω B R = 40Ω C R = 50Ω D R = 60Ω

37 Cho mạch điện như hình vẽ Biết L = π

4 , 1

H, R = 50Ω ; điệndung của tụ điện C có thể thay đổi được ; hiệu điện thế giữa hai

đầu A, B là u = 100 2sin100πt (V) Xác định giá trị của C để

hiệu điện thế hiêïu dụng giữa 2 đầu tụ là cực đại

H C π

3

5 , 3H

39 Trong máy phát điện xoay chiều có p cặp cực quay với tốc độ n vòng/giây thì tần số dòng điện

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 2

sin100πt (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 2sin100πt (V) và i = 2sin(100πt - π4 ) (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 giátrị hiệu dụng là 9V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây là 0,3A Điện trở thuần và cảmkháng 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?

A Đoạn mạch cĩ 2 phần tử RL, tổng trở 40Ω B Đoạn mạch cĩ 2 phần tử LC, tổng trở 40Ω

C Đoạn mạch cĩ 2 phần tử RC, tổng trở 40Ω D Đoạn mạch cĩ 2 phần tử RL, tổng trở 20 2Ω

44 Cho một đoạn mạch RC cĩ R = 50Ω ; C = 2.10π−4 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 = 2sin(100πt – π/2)(A) B i = 2sin(100 πt + π/4)(A)

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

45 Cường độ dịng điện giữa hai đầu của một đoạn mạch xoay chiều chỉ cĩ cuộn thuần cảm L = π

1H

và điện trở R = 100Ω mắc nối tiếp cĩ biểu thức i = 2sin(100πt –

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 tầnsố với máy thứ nhất ?

A 600 vòng/phút B 300 vòng/phút C 240 vòng/phút D 120 vòng/phút