Bài 22. Bài tập về dao động điện từ

Bài 22. Bài tập về dao động điện từ tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các l...

Ngày nay con người thông tin, liên lạc với nhau bằng phương tiện nào nhanh chóng

nhất?

Sóng vô tuyến ( sóng điện từ)

Sóng điện từ được phát và thu như thế

nào ?

CHƯƠNG IV :

DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ.

SÓNG ĐIỆN TỪ

MẠCH DAO ĐỘNG.

DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

Cấu trúc của bài :

I Sự biến thiên của điện tích trong mạch dao động :

+Mạch dao động

+Lập biểu thức xác định điện tích của tụ tại thời điểm t

II Dao động điện từ trong mạch dao động:

+Lập biểu thức tính năng lượng trong mạch dao động +Kết luận

MẠCH DAO ĐỘNG.

DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

I SỰ BIẾN THIÊN CỦA ĐIỆN TÍCH TRONG MẠCH DAO ĐỘNG

Xét một mạch điện như hv :

C

P

A B D

K

-+ -+

L

Khi nối K với A :

Bộ nguồn P nạp điện vào tụ C:

q : 0 Qo

Bộ nguồn P có nhiệm vụ

gì ?

Nối K với B :

ta có mạch điện như thế nào ?

Ta có mạch kín chứa L và C, gọi là mạch dao độngTrong mạch xảy ra hiện

tượng gì ?

Tụ C phóng điện và có một dòng điện

đi qua cuộn cảm L Bây giờ, chúng ta hãy xét xem điện tích của tụ

và dòng điện qua cuộn cảm thay đổi thế nào ?

Tại thời điểm t, tụ C có điện tích q và đang phóng điện ;

Tụ C đóng vai trò là nguồn cuộn cảm L đóng vai trò là máy thu

MẠCH DAO ĐỘNG.

DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

I SỰ BIẾN THIÊN CỦA ĐIỆN TÍCH TRONG MẠCH DAO ĐỘNG

Trong khoảng tg t khá nhỏ liền sau t, độ biến thiên

của điện tích của tụ là q ( q < 0 )∆

∆

∆

C L

-+

Hãy xác đinh cường độ dòng điện qua cuộn cảm L ?

Cường độ dòng điện qua cuộn dây :

i = - = - qq /

t

∆

Dòng điện i tăng dần làm xuất hiện trong cuộn dây

một đại lượng nào ?

I SỰ BIẾN THIÊN CỦA ĐIỆN TÍCH TRONG MẠCH DAO ĐỘNG

Trong cuộn dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng

L

D

Hãy nhận xét về hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây

và ở hai đầu tụ điện ?

Lập biểu thức tính hiệu điện thế ở hai đầu cuộn

dây và ở hai đầu tụ điện ?

Hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây :

u = ( R + r ) i + e = e

u cũng là hiệu điện thế của tụ điện

u = q

C

e = L = L.ii / = - Lq//

t

∆

Từ(1) và ( 2) ta được :Từ (1) và (2), ta được điều gì ?

Hay : // 1

0

LC

Lq

C

Nghiệm của phương trình

( )

0 sin

q Q = ω ϕ t + với

Vậy : Điện tích của tụ điện trong mạch biến thiên điều hoà

với tần số góc :

1

LC

ω =

1

LC

ω =

II.DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TRONG MẠCH DAO ĐỘNG

Chọn điều kiện ban đầu thích hợp, ta có :

( )

động có những dạng năng lượng nào?

-năng lượng điện trường -năng lượng từ trường

Năng lượng điện trường của tụ điện

( ) ( )

2

2

2 0

d

2

d 0d

2 2

w W sin

Q q

t

t

ω ω

= =

= Với

2 0 0d

W

2

Q C

=

Năng lượng từ trường của cuộn dây :

0 os t 0 os t

i = − = − q ω Q c ω = − I c ω

2 t

1 w

2 Li

=

2 LI c ω 2 L ω Q c ω t

LC

2

0

w os W os

2

Q

0t

W

LI Q

C

Ta có : Wod = Wot = Wo

( ) ( )

2

2

t

ω ω

=

=

Biểu thức wd và wt được viết lại :

Và năng lượng của mạch dao động

0

w = w w W sin W cos

w = W onst

c

=

Từ những kết quả trên, ta có thể rút ra kết luận gì ?

Kết luận :

a Năng lượng của mạch dao động gồm có

năng lượng điện trường tập trung ở tụ

điện và năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm

b Năng lượng điện trường và năng lượng

từ trường cùng biến thiên tuần hoàn theo một tần số chung

c Tại mọi thời điểm, năng lượng của mạch

dao động được bảo toàn

Dao động của mạch dao động có những tính chất như trên gọi là dao động điện từ

Dao động điện từ có phải là một dao động tự do hay

không ?tại sao ?

Dao động điện từ là một dao động tự do, bởi vì

tần số chỉ phụ thuộc đặc tính của mạch1

LC

ω =

Tần số là tần số dao động riêng của mạchω

1.Mạch dao động là mạch kín chứa tụ điện C và cuộn cảm L

2 Điện tích của tụ biến thiên điều hoà với tần số

1

LC

3 Dao động của mạch dao động LC là dao động điện từ

1

LC

ω = là tần số riêng của mạch dao động