Trong mạch dao động LC, điện trở thuần của mạch không đáng kể, đang có một dao động điện từ tự do.. Điện tích cực đại của tụ điện là 1 Cµ và dòng điện cực đại qua cuộn dây là 10A... Đi
Trang 1CH ƯƠ NG 4: DAO Đ NG ĐI N T Ộ Ệ Ừ
CH Đ 1: M CH DAO Đ NG-DAO Đ NG ĐI N T Ủ Ề Ạ Ộ Ộ Ệ Ừ
A LÝ THUY T C B N:Ế Ơ Ả
II Mạ c h da o độ n g đ i ệ n t ừ L C
M ch dao đ ng : g m m t t đi n m c n iạ ộ ồ ộ ụ ệ ắ ố
ti p v i m t cu n c m thành m ch kín.ế ớ ộ ộ ả ạ
→ N u r r t nh ( ế ấ ỏ ≈ 0): m ch dao đ ng lí t ạ ộ ưở ng
Mu n m ch ho t đ ng ố ạ ạ ộ → tích đi n cho t đi n r iệ ụ ệ ồ
cho nĩ phĩng đi n t o ra m t dịng đi n xoay chi uệ ạ ộ ệ ề trong m ch.ạ
Người ta s d ng đi n áp xoay chi u đử ụ ệ ề ượ ạc t o ra gi a hai b n c a t đi n b ng cách n i hai b n này v i m ch ữ ả ủ ụ ệ ằ ố ả ớ ạ ngồi
III S bi n thiên đi n áp, đi n tích và dịng đi n trong m ch LC ự ế ệ ệ ệ ạ
a) Đi n tích t c th i c a t ệ ứ ờ ủ ụ:
q Q c = os ( ω t + ϕ )( ) C
V i: ớ Q C0 ( ) :điện tích cực đại củ a tụ
CHÚ Ý: Khi t = 0 nếu q đang tăng (tụ điện đang tích điện) thì ϕq < 0; nếu q đang giảm (tụ điện đang
phĩng đi n ệ ) thì ϕq > 0
b) Đi n áp t c th i gi a hai b n t c a m ch dao đ ng LC: ệ ứ ờ ữ ả ụ ủ ạ ộ
q
Q
0
V i: ớ U V0 ( ) : hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ
CHÚ Ý: Ta thấy ϕu = ϕq Khi t = 0 nếu u đang t thì ϕu < 0; nếu u đang giảm thì ϕu > 0
c) C ườ ng đ dịng đi n qua cu n dây ộ ệ ộ :
) ( )
q
q
A
π
0
( t + ) (A) Vớ i: I = Q C.U hay i = I cos( t + +
2
V i: ớ I ( A ) :0 cườ ng độ dò ng điệ n cực đại
CHÚ Ý: Khi t =0 nếu I đang tăng thì ϕi < 0; nếu I đang giảm thì ϕi > 0
NH N XÉT Ậ :
V y trong m ch ậ ạ q;u;i luơn bi n thiên đi u hồ cùng t n s nh ng l ch pha nhau ế ề ầ ố ư ệ :
IIII T n s gĩc riêng, chu kì riêng, t n s riêng c a m ch dao đ ng: ầ ố ầ ố ủ ạ ộ
I I T n s gĩc riêng c a m ch dao đ ng LC ầ ố ủ ạ ộ :
1
L C
ω
=
I I Chu kì riêng và t n s riêng c a m ch dao đ ng LC ầ ố ủ ạ ộ :
2
L C
ω
1
f
L C
ω
Trong đĩ: L H ( ): Đ t c m c a cu n c m; ộ ự ả ủ ộ ả C F ( ): Đi n dung c a tệ ủ ụ
CHÚ Ý: Các cơng th c m r ng: ứ ở ộ
+ 2
π
I = Q
+ Khi t phĩng đi n thì q và u gi m và ng ụ ệ ả ượ ạ c l i
+ Quy ướ c: q > 0 ng v i b n t ta xét tích đi n d ứ ớ ả ụ ệ ươ ng thì I > 0 ng v i dịng đi n ch y đ n b n t mà ta xét ứ ớ ệ ạ ế ả ụ
Trang 2+ Công th c đ c l p v i th i gian: ứ ộ ậ ớ ờ
2
ω
Chú ý:
Dao đ ng đi n t t t d n ộ ệ ừ ắ ầ
Trong các m ch dao đ ng th c luôn có tiêu hao năng lạ ộ ự ượng, ví d do đi n tr thu n R c a dây d n, vì v y ụ ệ ở ầ ủ ẫ ậ dao đ ng sẽ d ng l i sau khi năng lộ ừ ạ ượng b tiêu hao h t Quan sát dao đ ng kí đi n t sẽ th y biên đ dao ị ế ộ ệ ử ấ ộ
đ ng gi m d n đ n 0 Hi n tộ ả ầ ế ệ ượng này g i là dao đ ng đi n t t t d n R càng l n thì s t t d n càng ọ ộ ệ ừ ắ ầ ớ ự ắ ầ nhanh, R r t l n thì không có dao đ ng.ấ ớ ộ
II Dao đ ng đi n t duy trì ộ ệ ừ
H t dao đ ng: Mu n duy trì dao đ ng, ta ph i bù đ và ệ ự ộ ố ộ ả ủ 2ung ph n năng lầ ượng b tiêu hao trong m i chu ị ỗ kì.Ta có th dung tranzito đ đi u khi n vi c bù năng lể ể ề ể ệ ượng t pin cho khung dao đ ng LC ăn nh p v i t ng ừ ộ ị ớ ừ chu kì dao đ ng c a m ch Dao đ ng trong khung LC độ ủ ạ ộ ược duy trì n đ nh v i t n s riêng ổ ị ớ ầ ố ω0 c a m ch, ủ ạ
người ta gôi đó là m t h t dao đ ngộ ệ ự ộ
III Dao đ ng đi n t c ộ ệ ừ ưỡ ng b c ứ
S c ng hự ộ ưởng Dòng đi n trong m ch LC bu c ph i bi n thiên theo t n s c a ngu n đi n ngoài ch ệ ạ ộ ả ế ầ ố ω ủ ồ ệ ứ không th dao đ ng theo t n s riêng ể ộ ầ ố ω0 được nữA Quá trình này đượ ọc g i là dao đ ng đi n t cộ ệ ừ ưỡng bứC.
Khi thay đ i t n s c a ngu n đi n ngoài thì biên đ c a dao đ ng đi n trong khung thay đ i theo, đ n ổ ầ ố ω ủ ồ ệ ộ ủ ộ ệ ổ ế khi = ω ω0 thì biên đ dao đ ng đi n trong khung đ t giá tr c c đ i Hi n tộ ộ ệ ạ ị ự ạ ệ ượng này g i là s c ng họ ự ộ ưởng
B CÁC D NG BÀI T P Ạ Ậ
D ng 1 ạ : CHU KÌ-T N S C A M CH DAO Đ NG Ầ Ố Ủ Ạ Ộ
Ι PH ƯƠ NG PHÁP GI I: Ả
• T n s góc c a m ch dao đ ng:ầ ố ủ ạ ộ 1 2
1
LC
• Chu kì c a m ch dao đ ng: ủ ạ ộ 2 2
• T n s c a m ch dao đ ng: ầ ố ủ ạ ộ
I
.
Q
LC
π π ω
=
CHÚ Ý:
M ch dao đ ng g m ạ ộ ồ
1
2
1 2 1 2
LC
LC
π π
nt nt
C C C
+
1 2
nt
nt nt
λ λ λ
M ch dao đ ng g m ạ ộ ồ 1 1
→
LC f n u ế L C ( 1/ / C2) hay C// = C1 + C2
N u m ch dao đ ng có L bi n đ i t ế ạ ộ ế ổ ừ Lmin→ Lmax và C bi n đ i t ế ổ ừ Cmin→ Cmax thì:
L: đ t c m, đ n v henry(H) ộ ự ả ơ ị C:đi n dung đ n v là Fara (F) ệ ơ ị f:t n s đ n v là Héc (Hz) ầ ố ơ ị
1mH = 10-3 H [mili (m) = − 3] 1mF = 10-3 F [mili (m) = − 3] 1KHz = 103 Hz [ kilô = 3]
Trang 31µH = 10-6 H [micrô(µ)=10− 6] 1µF = 10-6 F [micrô(µ)=10− 6] 1MHz = 106 Hz [Mêga(M) =106]
1nH = 10-9 H [nanô (n) =10− 9 ] 1nF = 10-9 F [nanô (n) =10− 9 ] 1GHz = 109 Hz [Giga(G) =109 ]
1pF = 10-12 F [picô (p) =10−12]
II BÀI T P: Ậ
Câu 1 M t m ch dao đ ng đi n t LC g m cu n dây thu n c m có đ t c m L không đ i và t đi n có đi n dung ộ ạ ộ ệ ừ ồ ộ ầ ả ộ ự ả ổ ụ ệ ệ
C thay đ i đổ ượC Bi t đi n tr c a dây d n là không đáng k và trong m ch có dao đ ng đi n t riêng Khi đi n ế ệ ở ủ ẫ ể ạ ộ ệ ừ ệ dung có giá tr Cị 1 thì t n s dao đ ng riêng c a m ch là fầ ố ộ ủ ạ 1 Khi đi n dung có giá tr Cệ ị 2 = 4C1 thì t n s dao đ ng đi n ầ ố ộ ệ
t riêng trong m ch làừ ạ
A f2 = 4f1 B f2 = f1/2 C f2 = 2f1 D f2 = f1/4
Câu 2 Đi n tích c a t đi n trong m ch dao đ ng LC bi n thiên theo phệ ủ ụ ệ ạ ộ ế ương trình q = qocos(ωt + π) T i th i ạ ờ
đi m t = T/4 , ta có:ể
A Đi n áp gi a hai b n t b ng 0.ệ ữ ả ụ ằ B Dòng đi n qua cu n dây b ng 0.ệ ộ ằ
C Đi n tích c a t c c đ i.ệ ủ ụ ự ạ D Năng lượng đi n trệ ường c c đ i.ự ạ
Câu 3 T n s dao đ ng c a m ch LC tăng g p đôi khi: ầ ố ộ ủ ạ ấ
A Đi n dung t tăng g p đôiệ ụ ấ B Đ t c m c a cu n dây ộ ự ả ủ ộ tăng g p đôiấ
C Điên dung gi m còn 1 n aả ử D Chu kì gi m m t n aả ộ ử
Câu 4 Trong m ch thu sóng vô tuy n ngạ ế ười ta đi u ch nh đi n dung c a t C = 1/4000ề i ệ ủ ụ π(F) và đ t c m c a cu nộ ự ả ủ ộ dây L = 1,6/π (H) Khi đó sóng thu được có t n s bao nhiêu ? L y ầ ố ấ π2 = 10
Câu 5 Mu n tăng t n s dao đ ng riêng m ch LC lên g p 4 l n thì:ố ầ ố ộ ạ ấ ầ
A Ta tăng đi n dung C lên g p 4 l nệ ấ ầ B Ta gi m đ t c m L còn ả ộ ự ả L
16
C Ta gi m đ t c m L còn ả ộ ự ả L
4 D Ta gi m đ t c m L còn ả ộ ự ả L 2
Câu 6 M t t đi n ộ ụ ệ C = 0 , 2 mF Đ m ch có t n s dao đ ng riêng 500Hz thì h s t c m L ph i có giá tr b ng ể ạ ầ ố ộ ệ ố ự ả ả ị ằ bao nhiêu ? L y ấ π2 = 10
Câu 7 M t m ch dao đ ng LC g m m t cu n c m có đ t c m ộ ạ ộ ồ ộ ộ ả ộ ự ả L= π1 ( )H và m t t đi n có đi n dung ộ ụ ệ ệ C T n sầ ố dao đ ng riêng c a m ch là 1MHz Giá tr c a C b ng:ộ ủ ạ ị ủ ằ
4
4
4
4
Câu 8 M t m ch dao đ ng đi n t LC g m cu n dây thu n c m có đ t c m L = 2mH và t đi n có đi n dung C =ộ ạ ộ ệ ừ ồ ộ ầ ả ộ ự ả ụ ệ ệ 0,2µF Bi t dây d n có đi n tr thu n không đáng k và trong m ch có dao đ ng đi n t riêng Chu kì dao đ ng ế ẫ ệ ở ầ ể ạ ộ ệ ừ ộ
đi n t riêng trong m ch làệ ừ ạ
A 6,28.10-4s B 12,57.10-4s C 6,28.10-5s D 12,57.10-5s
Câu 9 M t m ch dao đ ng LC lí tộ ạ ộ ưởng g m cu n c m thu n có đ t c m không đ i, t đi n có đi n dung C thay ồ ộ ả ầ ộ ự ả ổ ụ ệ ệ
đ i Khi C = Cổ 1 thì t n s dao đ ng riêng c a m ch là 7,5 MHz và khi C = Cầ ố ộ ủ ạ 2 thì t n s dao đ ng riêng c a m ch là 10ầ ố ộ ủ ạ MHz N u C = Cế 1 + C2 thì t n s dao đ ng riêng c a m ch là ầ ố ộ ủ ạ
Câu 10 M t m ch dao đ ng LC lí tộ ạ ộ ưởng đang có dao đ ng đi n t t do Bi t đi n tích c c đ i c a m t b n t ộ ệ ừ ự ế ệ ự ạ ủ ộ ả ụ
đi n có đ l n là 10ệ ộ ớ -8 C và cường đ dòng đi n c c đ i qua cu n c m thu n là 62,8 mộ ệ ự ạ ộ ả ầ A T n s dao đ ng đi n t tầ ố ộ ệ ừ ự
do c a m ch làủ ạ
A 2,5.103 kHz B 3.103 kHz C 2.103 kHz D 103 kHz
Câu 11 M t m ch dao đ ng đi n t LC g m cu n dây thu n c m có đ t c m không đ i và t đi n có đi n dung ộ ạ ộ ệ ừ ồ ộ ầ ả ộ ự ả ổ ụ ệ ệ thay đ i đổ ượC Đi n tr c a dây d n không đáng k và trong m ch có dao đ ng đi n t riêng Khi đi n dung có giá ệ ở ủ ẫ ể ạ ộ ệ ừ ệ
tr Cị 1 thì t n s dao đ ng riêng c a m ch là fầ ố ộ ủ ạ 1 Khi đi n dung có giá tr Cệ ị 2 = 4C1 thì t n s dao đ ng đi n t riêng ầ ố ộ ệ ừ trong m ch làạ
A f2 = 0,25f1 B f2 = 2f1 C f2 = 0,5f1 D f2 = 4f1
Câu 12 M t m ch dao đ ng đi n t LC lí tộ ạ ộ ệ ừ ưởng g m cu n c m thu n đ t c m L và t đi n có đi n dung thay ồ ộ ả ầ ộ ự ả ụ ệ ệ
đ i đổ ượ ừc t C1 đ n Cế 2 M ch dao đ ng này có chu kì dao đ ng riêng thay đ i đạ ộ ộ ổ ược
A t ừ 4 π LC1đ n ế 4 π LC2.B t ừ 2 π LC1đ n ế 2 π LC2 C t ừ 2 LC1 đ n ế 2 LC2 D t ừ 4 LC1 đ nế
2
4 LC
Câu 13 M t m ch dao đ ng g m m t cu n c m có đ t c m L = 1mH và m t t đi n có đi n dung C = 0,1ộ ạ ộ ồ ộ ộ ả ộ ự ả ộ ụ ệ ệ µF T nầ
s riêng c a m ch có giá tr nào sau đây?ố ủ ạ ị
Trang 4A 1,6.104Hz B 3,2.104Hz C 1,6.103Hz D 3,2.103Hz.
Câu 14 M ch dao đ ng đi n t LC lí tạ ộ ệ ừ ưởng g m cu n c m thu n có đ t c m 1 mH và t đi n có đii n dung 0,1 ồ ộ ả ầ ộ ự ả ụ ệ ệ
µF Dao đ ng đi n t riên c a m ch có t n s gócộ ệ ừ ủ ạ ầ ố
A 3.105 rad/s B 2.105 rad/s C 105 rad/s D 4.105 rad/s
Câu 15 M ch dao đ ng LC g m cu n c m thu n có đ t c m L = 2ạ ộ ồ ộ ả ầ ộ ự ả µH và t đi n có đi n dung 8ụ ệ ệ µF T n s dao ầ ố
đ ng riêng c a m ch b ngộ ủ ạ ằ
8 π Hz . B 106 ( )
4 π Hz
Câu 16 M t m ch dao đ ng lí tộ ạ ộ ưởng g m cu n c m thu n có đ t c m L không đ i và t đi n có đi n dung C ồ ộ ả ầ ộ ự ả ổ ụ ệ ệ thay
đ i đổ ượC Đi u ch nh đi n dung c a t đ n giá tr Cề i ệ ủ ụ ế ị 1 thì t n s dao đ ng riêng c a m ch là fầ ố ộ ủ ạ 1 Đ t n s dao đ ng ể ầ ố ộ riêng c a m ch là ủ ạ 5f1 thì ph i đi u ch nh đi n dung c a t đi n đ n giá trả ề i ệ ủ ụ ệ ế ị
5
Câu 17 M ch dao đ ng đạ ộ ượ ạc t o thành t cu n c m L và hai t đi n Cừ ộ ả ụ ệ 1 và C2 Khi dùng L và C1 thì m ch có t n s ạ ầ ố riêng là f1 = 3MHz Khi dùng L và C2 thì m ch có t n s riêng là fạ ầ ố 2 = 4MHz Khi dùng L và C1, C2 m c song song thì t n ắ ầ
s riêng c a m ch làố ủ ạ
Câu 18 M ch dao đ ng đạ ộ ượ ạc t o thành t cu n c m L và hai t đi n Cừ ộ ả ụ ệ 1 và C2 Khi dùng L và C1 thì m ch có t n s ạ ầ ố riêng là f1 = 3MHz Khi dùng L và C2 thì m ch có t n s riêng là fạ ầ ố 2 = 4MHz Khi dùng L và C1, C2 m c n i ti p thì t n ắ ố ế ầ
s riêng c a m ch làố ủ ạ
Câu 19 M t m ch dao đ ng LC g m cu n thu n c m có đ t c m ộ ạ ộ ồ ộ ầ ả ộ ự ả L = 1 ( )
π H và m t t đi n có đi n dungộ ụ ệ ệ C
T n s dao đ ng riêng c a m ch là 1 MHz Giá tr c a C b ng:ầ ố ộ ủ ạ ị ủ ằ
A C = 14π F B C = 14π mF C C = 14π F μ D. C = 14π pF
Câu 20 M t m ch dao đ ng đi n t g m cu n dây thu n c m có đ t c m 0,1H Cộ ạ ộ ệ ừ ồ ộ ầ ả ộ ự ả ường đ dòng đi n qua m ch ộ ệ ạ
có bi u th c ể ứ i I c= 0 os2000 tπ L y ấ π =2 10 T trong m ch có đi n dung C b ngụ ạ ệ ằ
Câu 21 T đi n c a m t m ch dao đ ng có th thay đ i đi n dung t ụ ệ ủ ộ ạ ộ ể ổ ệ ừ C1=56pF đ n ế C2 =670pF Đ t c m c a ộ ự ả ủ
cu n c m c n thay đ i trong ph m vi nào đ t n s dao đ ng c a m ch có th thay đ i t ộ ả ầ ổ ạ ể ầ ố ộ ủ ạ ể ổ ừ f1=2,5MHzđ nế
2 7,5 ?
f = MHz
A T ừ 0,735 Hµ đ n ế 7, 25 Hµ B T ừ 0,673 Hµ đ n ế 7,5 Hµ
C T ừ 0,673 Hµ đ n ế 72, 4 Hµ D T ừ 0,763 Hµ đ n ế 72, 4 Hµ
Câu 22 Trong m t m ch dao đ ng cộ ạ ộ ường đ dòng đi n dao đ ng là ộ ệ ộ i=0,01 os100 tc π (A) H s t c m c a cu n ệ ố ự ả ủ ộ dây là 0,2H Tính đi n dung C c a t đi n.ệ ủ ụ ệ
A 0,001F B 7.10 F− 4 C 5.10 F− 4 D 5.10 F− 5
Câu 23 Cho m t m ch dao đ ng đi n t g m m t t đi n C và m t cu n c m L B qua đi n tr thu n c a m ch ộ ạ ộ ệ ừ ồ ộ ụ ệ ộ ộ ả ỏ ệ ở ầ ủ ạ
N u thay C b i các t đi n Cế ở ụ ệ 1, C2 ( C1 > C2 ) m c n i ti p thì t n s dao đ ng riêng c a m ch là 12,5Hz, còn n u thay ắ ố ế ầ ố ộ ủ ạ ế
b i hai t m c song song thì t n s dao đ ng riêng c a m ch là 6Hz Xác đ nh t n s dao đ ng riêng c a m ch khi ở ụ ắ ầ ố ộ ủ ạ ị ầ ố ộ ủ ạ thay C b i Cở 1 ?
Câu 24 M t m ch dao đ ng đi n t , t đi n có đi n dung 40nF, thì m ch có t n s 2.10ộ ạ ộ ệ ừ ụ ệ ệ ạ ầ ố 4 Hz Đ m ch có t n s ể ạ ầ ố
104Hz thì ph i tăng thêm đi n dung m t lả ệ ộ ượng có giá tr ị
Câu 25 M t m ch dao đ ng g m m t cu n c m L = 2 mH và t xoay Cộ ạ ộ ồ ộ ộ ả ụ x Giá tr Cị x đ chu kì riêng c a m ch là T = 1ể ủ ạ
s
µ là
Câu 26 M t m ch dao đ ng LC g m cu n thu n c m có đ t c m L không đ i và m t t đi n có đi n dung C thayộ ạ ộ ồ ộ ầ ả ộ ự ả ổ ộ ụ ệ ệ
đ i Bi t đi n tr c a dây d n là không đáng k và trong m ch có dao đ ng đi n t riêng Khi đi n dung có giá tr ổ ế ệ ở ủ ẫ ể ạ ộ ệ ừ ệ ị
C1 thì t n s dao đ ng riêng c a m ch là fầ ố ộ ủ ạ 1 Khi đi n dung tăng thêm m t lệ ộ ượng có giá tr Cị 2 = 4C1 thì t n s dao ầ ố
đ ng riêng c a m ch làộ ủ ạ
5
f
2 = f 2
Trang 5Câu 27 M t m ch dao đ ng LC g m cu n c m thu n cĩ đ t c m L = 640mH và t đi n cĩ đi n dung C bi n ộ ạ ộ ồ ộ ả ầ ộ ự ả ụ ệ ệ ế thiên t 36pF đ n 225pF T n s riêng c a m ch bi n thiên trong kho ng: ừ ế ầ ố ủ ạ ế ả
A 0,42kHz – 1,05kHz B 0,42Hz – 1,05Hz C 0,42GHz – 1,05GHz D Đáp s khácố
Câu 28 M t m ch dao đ ng đi n t cĩ cu n c m khơng đ i L và t C N u thay t đi n C b i các t đi n Cộ ạ ộ ệ ừ ộ ả ổ ụ ế ụ ệ ở ụ ệ 1, C2 thõa mãn l n lầ ượt các h th c sau song song ệ ứ 1 2
C C C
= + và C C = 1+ C2 thì chu kì dao đ ng riêng c a m ch l n lộ ủ ạ ầ ượt là
48µ s và 10µ s Hãy xác đ nh chu kỳ c a m ch khi m ch ch cĩ L và Cị ủ ạ ạ i 1
Câu 30 M ch dao đ ng g m cu n c m và hai t đi n Cạ ộ ồ ộ ả ụ ệ 1 và C2 N u m c hai t Cế ắ ụ 1 và C2 song song v i cu n c m L thìớ ộ ả
t n s dao đ ng c a m ch là fầ ố ộ ủ ạ 1 = 24kHz N u dùng hai t Cế ụ 1 và C2 m c n i ti p thì t n s riêng c a m ch là fắ ố ế ầ ố ủ ạ 2 = 50kHz
N u m c riêng lẽ t ng t Cế ắ ừ ụ 1, C2 v i cu n c m L thì t n s dao đ ng riêng c a m ch làớ ộ ả ầ ố ộ ủ ạ
A f1 = 40kHz và f2 = 50kHz B f1 = 50kHz và f2 = 60kHz C f1 = 30kHz và f2 = 40kHz D f1 = 20kHz và f2 = 30kHz
B NG ĐÁP ÁN Ả
D ng 2: VI T BI U TH C ĐI N TÍCH, C ạ Ế Ể Ứ Ệ ƯỜ NG Đ DỊNG ĐI N VÀ ĐI N ÁP Ộ Ệ Ệ
Ι PH ƯƠ NG PHÁP GI I: Ả
1 Đi n tích t c th i c a t ệ ứ ờ ủ ụ:
q Q c = os ( ω t + ϕ )( ) C
V i: ớ Q C0 ( ) :điện tích cực đại củ a tụ
CHÚ Ý: Khi t = 0 nếu q đang tăng (tụ điện đang tích điện) thì ϕq < 0; nếu q đang giảm (tụ điện đang
phĩng đi n ệ ) thì ϕq > 0
2 Đi n áp t c th i gi a hai b n t c a m ch dao đ ng LC: ệ ứ ờ ữ ả ụ ủ ạ ộ
q
Q
0
V i: ớ U V0 ( ) : hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ
CHÚ Ý: Ta thấy ϕu = ϕq Khi t = 0 nếu u đang tăng thì ϕu < 0; nếu u đang giảm thì ϕu > 0
3 C ườ ng đ dịng đi n qua cu n dây ộ ệ ộ :
) ( )
q
q
A
π
0
( t + ) (A) Vớ i: I = Q C.U hay i = I cos( t + +
2
V i: ớ I ( A ) :0 cườ ng độ dò ng điệ n cực đại
CHÚ Ý: Khi t =0 nếu i đang tăng thì ϕi < 0; nếu i đang giảm thì ϕi > 0 V i: ớ
2
π
ϕ ϕ = + + q;u cùng pha nhau ϕu = ϕq
+ i s m pha h n u, q m t gĩc ớ ơ ộ π/2 Nên ta cĩ:
ϕ ϕ = + = ϕ +
hoặc
+ Quy ướ q > 0 ng v i b n t ta xét tích đi n d c: ứ ớ ả ụ ệ ương thì i > 0 ng v i dịng đi n đ n b n t ta xét.ứ ớ ệ ế ả ụ
+ Liên h gi a giá tr biên đ và hi u d ng: Uệ ữ ị ộ ệ ụ 0 = U 2; I0 = I 2 A
ΙΙ BÀI T P Ậ
Trang 6Câu 1 M t cu n dây thu n c m, có đ t c m ộ ộ ầ ả ộ ự ả L= π2 ( )H , m c n i ti p v i m t t đi n có đi n dung ắ ố ế ớ ộ ụ ệ ệ C = 3 , 18 µ F Đi n ệ
áp t c th i gi a hai b n t có bi u th c ứ ờ ữ ả ụ ể ứ u 100cos(100 t = π − π 6 )(V) Bi u th c c a c ng đ dòng đi n trong m ch có ể ứ ủ ườ ộ ệ ạ
d ng là:ạ
A.i cos(100 t = π + π 3 )(A) B i 0,1 5 cos(100 t )
3 π
C i 0,1 5 cos(100 t 2 )
3 π
= π − (A) D i 0,1 5 cos(100 t = π + π 3 )(A)
Câu 2 M ch dao đ ng g m t đi n có đi n dung C vàạ ộ ồ ụ ệ ệ cu n dây có đ t c m L = 10ộ ộ ự ả -4H Đi n tr thu n c a cu n ệ ở ầ ủ ộ dây và các dây n i không đáng k Bi t bi u th c c a đi n áp gi a hai đ u cu n dây là: u = 80cos(2.10ố ể ế ể ứ ủ ệ ữ ầ ộ 6t - π/2)V,
bi u th c c a dòng đi n trong m ch là:ể ứ ủ ệ ạ
A i = 4sin(2.106t )A B i = 0,4cos(2.106t - π)A C i = 0,4cos(2.106t)A D i = 40sin(2.106t - π 2)A
Câu 3 M ch dao đ ng g m t đi n có đi n dung ạ ộ ồ ụ ệ ệ C=10µFvà cu n dây thu n c m có h s t c m ộ ầ ả ệ ố ử ả L=10 mH Tụ
đi n đệ ược tích đi n đ n đi n áp 12V Sau đó cho t phóng đi n trong m ch L y ệ ế ệ ụ ệ ạ ấ π =2 10 và góc th i gian là lúc t ờ ụ
b t đ u phóng đi n Bi u th c c a dòng đi n trong cu n c m là :ắ ầ ệ ể ứ ủ ệ ộ ả
A i=1, 2.10−10cos 10( 6πt+π3)( )A B i=1, 2 10 coπ −6 s 10( 6πt−π2)( )A
C i=1, 2 10 cos 10π −8 ( 6πt−π2)( )A D i=1, 2.10 cos10− 9 6πt A( )
Câu 4 M ch dao đ ng LC g m cu n dây thu n c m có đ t c m ạ ộ ồ ộ ầ ả ộ ự ả L=2mH và t đi n có đi n dung ụ ệ ệ C=5pF T ụ
được tích đi n đ n đi n áp 10V, sau đó ngệ ế ệ ười ta đ cho t phóng đi n trong m ch N u ch n g c th i gian là lúc tể ụ ệ ạ ế ọ ố ờ ụ
b t đ u phóng đi n thì bi u th c c a đi n tích trên b n t đi n là:ắ ầ ệ ể ứ ủ ệ ả ụ ệ
A q=5.10 cos10 ( )−11 6t C B q=5.10 cos 10− 11 ( 6t+π) ( )C
C q=2.10 cos 10−11 ( 6t+π2) ( )C D q=2.10 cos 10−11 ( 6t−π2) ( )C
Câu 5 Trong m ch dao đ ng LC lí tạ ộ ưởng thì dòng đi n trong m chệ ạ
A ngược pha v i đi n tích t đi n.ớ ệ ở ụ ệ B tr pha ễ π 3 so v i đi n tích t đi n.ớ ệ ở ụ ệ
C cùng pha v i đi n đi n tích t đi n.ớ ệ ệ ở ụ ệ D s m pha ớ π2 so v i đi n tích t đi n.ớ ệ ở ụ ệ
D ng 3: LIÊN QUAN Đ N C ạ Ế ƯỜ NG Đ DÒNG ĐI N VÀ ĐI N ÁP Ộ Ệ Ệ
I PH ƯƠ NG PHÁP GI I: Ả
• i s m pha h n u, q m t góc ớ ơ ộ π/2 Nên:
Hay công th c đ c l p v i th i gian: ứ ộ ậ ớ ờ
2
0
0
q
ω ω
Các công th c m r ng: ứ ở ộ
π
I = Q + 0 0
0
0
S t ự ươ ng t gi a dao đ ng đi n và dao đ ng c ự ữ ộ ệ ộ ơ
Đ i l ạ ượ ng c ơ Đ i l ạ ượ ng đi n ệ Dao đ ng c ộ ơ Dao đ ng đi n ộ ệ
Trang 7v i k
m
LC
ω=
s
= = − + i q = = − ' ω Q in t0.s ( ω ϕ + q) A
ω
0 = +( )i
Q q
ω
C ω
= =
Câu 1 M t m ch dao đ ng g m m t t 20nF và m t cu n c m 8ộ ạ ộ ồ ộ ụ ộ ộ ả µH, đi n tr không đáng k Đi n áp c c đ i ệ ở ể ệ ự ạ ở hai đ u t đi n là Uầ ụ ệ 0 = 1,5V Tính cường đ dòng đi n hi u d ng ch y qua trong m ch.ộ ệ ệ ụ ạ ạ
Câu 2 M t m ch dao đ ng LC lí tộ ạ ộ ưởng có L = 40mH, C = 25µF, đi n tích c c đ i c a t qệ ự ạ ủ ụ 0 = 6.10-10C Khi đi n tích ệ
c a ủ
t b ng 3.10ụ ằ -10C thì dòng đi n trong m ch có đ l n.ệ ạ ộ ớ
Câu 3 M t m ch dao đ ng g m t đi n có đi n dung ộ ạ ộ ồ ụ ệ ệ C = 50 µ F và cu n dây có đ t c m L = 5mH Đi n áp c c ộ ộ ự ả ệ ự
đ i ạ
trên t đi n là 6V Cụ ệ ường đ dòng đi n trong m ch t i th i đi m đi n áp trên t đi n b ng 4V là:ộ ệ ạ ạ ờ ể ệ ụ ệ ằ
Câu 4 Cường đ dòng đi n t c th i trong m ch dao đ ng LC lí tộ ệ ứ ờ ạ ộ ưởng là i = 0,08cos(2000t)(A) Cu n dây có đ t ộ ộ ự
c m L = 50mH Đi n áp gi a hai b n t t i th i đi m cả ệ ữ ả ụ ạ ờ ể ường đ dòng đi n t c th i trong m ch b ng cộ ệ ứ ờ ạ ằ ường đ ộ dòng đi n hi u d ng là.: ệ ệ ụ
Câu 5 M t m ch dao đ ng g m m t t 20nF và m t cu n c m ộ ạ ộ ồ ộ ụ ộ ộ ả 80 H µ , đi n tr không đáng k Đi n áp c c đ i ệ ở ể ệ ự ạ ở hai đ u t đi n là Uầ ụ ệ 0 = 1,5V Tính cường đ dòng đi n hi u d ng ch y qua trong m ch.ộ ệ ệ ụ ạ ạ
Câu 6 Trong m t m ch dao đ ng LC không có đi n tr thu n, có dao đ ng đi n t t do (dao đ ng riêng) Đi n ápộ ạ ộ ệ ở ầ ộ ệ ừ ự ộ ệ
c c đ i gi a hai b n t và cự ạ ữ ả ụ ường đ dòng đi n c c đ i qua m ch l n lộ ệ ự ạ ạ ầ ượt là U0 và I0 T i th i đi m cạ ờ ể ường đ dòngộ
đi n trong m ch có giá tr Iệ ạ ị 0/2 thì đ l n đi n áp gi a hai b n t đi n là ộ ớ ệ ữ ả ụ ệ
Câu 7 Cho m ch dao đ ng LC lí tạ ộ ưởng có đ t c m L = 10 mH Khi trong m ch có m t dao đ ng đi n t t do thì ộ ự ả ạ ộ ộ ệ ừ ự
đo đượ ườc c ng đ dòng đi n c c đ i trong m ch là 10 mA, đi n áp c c đ i gi a hai b n t là 10V Đi n dung C c a ộ ệ ự ạ ạ ệ ự ạ ữ ả ụ ệ ủ
t đi n có giá tr làụ ệ ị
Câu 8 Khung dao đ ng (C = 10ộ µF; L = 0,1H) T i th i đi m uạ ờ ể C = 4V thì i = 0,02A Cường đ c c đ i trong khung b ng:ộ ự ạ ằ
Câu 9 M t m ch dao đ ng đi n t , cu n dây thu n c m có h s t c m 0,5mH, t đi n có đi n dung 0,5nF ộ ạ ộ ệ ừ ộ ầ ả ệ ố ự ả ụ ệ ệ Trong m ch có dao đ ng đi n t đi u hòa.Khi cạ ộ ệ ừ ề ường đ dòng đi n trong m ch là 1mA thì đi n áp hai đ u t đi n ộ ệ ạ ệ ầ ụ ệ
là 1V Khi cường đ dòng đi n trong m ch là 0 A thì đi n áp hai đ u t là:ộ ệ ạ ệ ầ ụ
Câu 10: T i th i đi m ban đ u, đi n tích trên t đi n c a m ch dao đ ng LC có gía tr c c đ i qạ ờ ể ầ ệ ụ ệ ủ ạ ộ ị ự ạ 0 = 10-8C Th i gian ờ
đ t phóng h t đi n tích là 2ể ụ ế ệ µ s Cường đ hi u d ng trong m ch là: ộ ệ ụ ạ
Câu 11 Cường đ dòng đi n t c th i trong m ch dao đ ng LC có d ng i = 0,02cos2000t (A).T đi n trong m ch cóộ ệ ứ ờ ạ ộ ạ ụ ệ ạ
đi n dung 5µF Đ t c m c a cu n c m làệ ộ ự ả ủ ộ ả
Câu 12 M t m ch dao đ ng LC, g m t đi n có đi n dung C = 8nF và m t cu n dây thu n c m có đ t c m L = ộ ạ ộ ồ ụ ệ ệ ộ ộ ầ ả ộ ự ả 2mH Bi t đi n áp c c đ i trên t 6V Khi cế ệ ự ạ ụ ường đ dòng đi n trong m ch b ng 6mA, thì đi n áp gi a 2 đ u cu n ộ ệ ạ ằ ệ ữ ầ ộ
c m g n b ng.ả ầ ằ
Câu 13 Trong m ch dao đ ng LC có dao đ ng đi n t t do (dao đ ng riêng) v i t n s góc 10ạ ộ ộ ệ ừ ự ộ ớ ầ ố 4rad/s Đi n tích c cệ ự
đ i trên t đi n là 10ạ ụ ệ -9C Khi cường đ dòng đi n trong m ch b ng 6.10ộ ệ ạ ằ -6A thì đi n tích trên t đi n là ệ ụ ệ
Trang 8A 8.10-10 C B 4.10-10 C C 2.10-10 C D 6.10-10 C.
Câu 14 M t m ch dao đ ng LC có ộ ạ ộ ω=107rad/s, đi n tích c c đ i c a t qệ ự ạ ủ ụ 0 = 4.10-12C Khi đi n tích c a t q = 2.10ệ ủ ụ
-12C thì dòng đi n trong m ch có giá tr : ệ ạ ị
A 2.10 A−5 B 2 3.10 A− 5 C 2.10 A− 5 D 2 2.10 A−5
Câu 15 M t t đi n có đi n dung C = 8nF độ ụ ệ ệ ược n p đi n t i đi n áp 6V r i m c v i m t cu n c m có L = 2mH ạ ệ ớ ệ ồ ắ ớ ộ ộ ả
Cường đ dòng đi n c c đ i qua cu n c m làộ ệ ự ạ ộ ả
Câu 16 M t m ch dao đ ng g m cu n dây thu n c m và t đi n thì đi n áp c c đ i gi a hai b n t đi n Uộ ạ ộ ồ ộ ầ ả ụ ệ ệ ự ạ ữ ả ụ ệ 0C liên
h v i cệ ớ ường đ dòng đi n c c đ i Iộ ệ ự ạ 0 b i bi u th c:ở ể ứ
A
C
L
U C
π
1
L
L
πC
Câu 17 M t m ch dao đ ng đi n t g m m t t đi n có đi n dung 0,125ộ ạ ộ ệ ừ ồ ộ ụ ệ ệ µF và m t cu n c m có đ t c m 50ộ ộ ả ộ ự ả µH
Đi n tr thu n c a m ch không đáng k Đi n áp c c đ i gi a hai b n t là 3V Cệ ở ầ ủ ạ ể ệ ự ạ ữ ả ụ ường đ dòng đi n c c đ i trong ộ ệ ự ạ
m ch làạ
Câu 18 M t m ch dao đ ng đi n t có L = 5mH; C = 31,8ộ ạ ộ ệ ử μF, đi n áp c c đ i trên t là 8V Cệ ự ạ ụ ường đ dòng đi n ộ ệ trong m ch khi đi n áp trên t là 4V có giá tr : ạ ệ ụ ị
Câu 19 M ch dao đ ng g m t đi n có C = 125nF và m t cu n c m có L = 50ạ ộ ồ ụ ệ ộ ộ ả µH Đi n tr thu n c a m ch không ệ ở ầ ủ ạ đáng k Đi n áp c c đ i gi a hai b n t đi n Uể ệ ự ạ ữ ả ụ ệ 0 = 1,2V Cường đ dòng đi n c c đ i trong m ch làộ ệ ự ạ ạ
Câu 20 M ch dao đ ng g m t đi n có đi n dung 4500pF và cu n dây thu n c m có đ t c m 5ạ ộ ồ ụ ệ ệ ộ ầ ả ộ ự ả μH Đi n áp c c ệ ự
đ i hai đ u t đi n là 2V Cạ ở ầ ụ ệ ường đ dòng đi n c c đ i ch y trong m ch làộ ệ ự ạ ạ ạ
Câu 21 Cường đ dòng đi n t c th i trong m t m ch dao đ ng LC lí tộ ệ ứ ờ ộ ạ ộ ưởng là i = 0,08cos2000t(A) Cu n dây có đ ộ ộ
t c m là 50mH Xác đ nh đi n áp gi a hai b n t đi n t i th i đi m cự ả ị ệ ữ ả ụ ệ ạ ờ ể ường đ dòng đi n t c th i b ng giá tr hi u ộ ệ ứ ờ ằ ị ệ
d ng ụ
Câu 22 Trong mạch dao động LC, điện trở thuần của mạch không đáng kể, đang có một dao động điện từ tự do Điện tích
cực đại của tụ điện là 1 Cµ và dòng điện cực đại qua cuộn dây là 10A Tần số dao động riêng của mạch
Câu 23 (ĐH – CĐ 2010): M ch dao đ ng lí tạ ộ ưởng g m cu n c m thu n có đ t c m L và t đi n có đi n dung C ồ ộ ả ầ ộ ự ả ụ ệ ệ đang th c hi n dao đ ng đi n t t do G i Uự ệ ộ ệ ừ ự ọ 0 là đi n áp c c đ i gi a hai b n t ; u và i là đi n áp gi a hai b n t vàệ ự ạ ữ ả ụ ệ ữ ả ụ
cường đ dòng đi n trong m ch t i th i đi m t H th c đúng làộ ệ ạ ạ ờ ể ệ ứ
0
0
C
L
0
0
L
C
B NG ĐÁP ÁN Ả
D ng 4:ÁP D NG M I LIÊN H GI A DAO Đ NG ĐI U HÒA VÀ CHUY N Đ NG TRÒN Đ U ạ Ụ Ố Ệ Ữ Ộ Ề Ể Ộ Ề
Câu 1 M t m ch dao đ ng đi n t LC lí tộ ạ ộ ệ ừ ưởng g m cu n c m thu n có đ t c m 5 ồ ộ ả ầ ộ ự ả µH và t đi n có đi n dung ụ ệ ệ
5µF Trong m ch có dao đ ng đi n t t do Kho ng th i gian gi a hai l n liên ti p mà đi n tích trên m t b n t ạ ộ ệ ừ ự ả ờ ữ ầ ế ệ ộ ả ụ
đi n có đ l n c c đ i làệ ộ ớ ự ạ
A 5π.10-6s B 2,5π.10-6s C.10π.10-6s D 10-6s
Câu 2 M t m ch dao đ ng đi n t LC lí tộ ạ ộ ệ ừ ưởng g m cu n c m thu n có đ t c m 5 ồ ộ ả ầ ộ ự ả µH và t đi n có đi n dung ụ ệ ệ
5µF Trong m ch có dao đ ng đi n t t do Kho ng th i gian gi a hai l n liên ti p mà đi n tích trên m t b n t ạ ộ ệ ừ ự ả ờ ữ ầ ế ệ ộ ả ụ
đi n có đ l n c c đ i làệ ộ ớ ự ạ
A 5π.10-6 s B 2,5π.10-6 s C.10π.10-6 s D 10-6 s
Câu 3 M ch dao đ ng đi n t LC g m m t cu n dây thu n c m có đ t c m 1mH và t đi n có đi n dungạ ộ ệ ừ ồ ộ ộ ầ ả ộ ự ả ụ ệ ệ
( )
0,1 π µ F Tính kho ng th i gian t lúc đi n áp trên t c c đ i Uả ờ ừ ệ ụ ự ạ 0 đ n l c đi n áp trên t ế ứ ệ ụ U0
2
Trang 9Câu 4 M t m ch dao đ ng đi n t lí tộ ạ ộ ệ ừ ưởng đang có dao đ ng đi n t t do T i th i đi m t = 0, ộ ệ ừ ự ạ ờ ể đi n tích trên m t ệ ộ
b n t đi n c c đ i Sau kho ng th i gian ng n nh t ả ụ ệ ự ạ ả ờ ắ ấ Δt thì đi n tích trên b n t này b ng m t n a giá tr c c đ i Chu ệ ả ụ ằ ộ ử ị ự ạ
kì dao đ ng riêng c a m ch dao đ ng này làộ ủ ạ ộ
Câu 5 Xét hai m ch dao đ ng đi n t lí tạ ộ ệ ừ ưởng Chu kì dao đ ng riêng c a m ch th nh t là Tộ ủ ạ ứ ấ 1, c a ủ m ch th hai là ạ ứ
T2 = 2T1 Ban đ u đi n tích trên m i b n t đi n có đ l n c c đ i Qầ ệ ỗ ả ụ ệ ộ ớ ự ạ 0 Sau đó m i t đi n ỗ ụ ệ phóng đi n qua cu n c m ệ ộ ả
c a m ch Khi đi n tích trên m i b n t c a hai m ch đ u có đ l n b ng q (0 < q < Qủ ạ ệ ỗ ả ụ ủ ạ ề ộ ớ ằ 0) thì t s đ l n ci ố ộ ớ ường đ ộ dòng đi n trong m ch th nh t và đ l n cệ ạ ứ ấ ộ ớ ường đ dòng ộ đi n trong m ch th hai làệ ạ ứ
Câu 6 Trong m ch dao đ ng LC lí tạ ộ ưởng đang có dao đ ng đi n t t do Th i gian ng n nh t đ năng lộ ệ ừ ự ờ ắ ấ ể ượng đi n ệ
trường gi m t giá tr c c đ i xu ng còn m t n a giá tr c c đ i là 1,5.10ả ừ ị ự ạ ố ộ ử ị ự ạ -4s Th i gian ng n nh t đ đi n tích trên ờ ắ ấ ể ệ
t gi m t giá tr c c đ i xu ng còn m t n a giá tr đó làụ ả ừ ị ự ạ ố ộ ử ị
A 2.10-4s B 6.10-4s C 12.10-4s D 3.10-4s
Câu 7 Trong m ch dao đ ng LC lí tạ ộ ưởng đang có dao đ ng đi n t t do Th i gian ng n nh t đ năng lộ ệ ừ ự ờ ắ ấ ể ượng đi n ệ
trường gi m t c c đ i xu ng còn m t n a giá tr c c đ i là 1,5.10ả ừ ự ạ ố ộ ử ị ự ạ -4 s Th i gian ng n nh t đ đi n tích trên t ờ ắ ấ ể ệ ụ
gi m t giá tr c c đ i xu ng còn m t n a giá tr đó làả ừ ị ự ạ ố ộ ử ị
A 4.10-4 s B 3.10-4 s C 12.10-4 s D 2.10-4 s
Câu 8 M t m ch dao đ ng đi n t lí tộ ạ ộ ệ ừ ưởng đang có dao đ ng đi n t t do Bi t đi n tích c c đ i trên m t b n t ộ ệ ừ ự ế ệ ự ạ ộ ả ụ
đi n là ệ 4 2µC và cường đ dòng đi n c c đ i trong m ch là 0,5ộ ệ ự ạ ạ π 2A Th i gian ng n nh t đ đi n tích trên ờ ắ ấ ể ệ
m t b n t gi m t giá tr c c đ i đ n n a giá tr c c đ i làộ ả ụ ả ừ ị ự ạ ế ử ị ự ạ
A 4 ( ) .
3 µ s
Câu 9 M t m ch dao đ ng lí tộ ạ ộ ưởng đang có dao đ ng đi n t t do v i chu kì dao đ ng T T i th i đi m t = 0, đi nộ ệ ừ ự ớ ộ ạ ờ ể ệ tích trên m t b n t đi n đ t giá tr c c đ i Đi n tích trên b n t này b ng 0 th i đi m đ u tiên (k t t = 0) làộ ả ụ ệ ạ ị ự ạ ệ ả ụ ằ ở ờ ể ầ ể ừ
Câu 10 M t m ch dao d ng LC lí tộ ạ ộ ưởng có chu kì dao đ ng là T T i m t th i đi m đi n tích trên t đi n b ng ộ ạ ộ ờ ể ệ ụ ệ ằ 6.10-7C, sau đó m t kho ng th i gian ộ ả ờ ∆t = 3T/4 cường đ dòng đi n trong m ch b ng 1,2ộ ệ ạ ằ π.10-3A Tìm chu kì T.
A 16 ( ) ms B 16 ( ) µ s C 10 ( ) µ s D 10 ( ) ms
Câu 11 M ch dao đ ng LC đang th c hi n dao đ ng đi n t t do v i chu kỳ T T i th i đi m nào đó dòng đi n ạ ộ ự ệ ộ ệ ừ ự ớ ạ ờ ể ệ trong m ch có cạ ường đ ộ8 (π mA) và đang tăng, sau đó kho ng th i gian ả ờ 3 / 4T thì đi n tích trên b n t có đ l nệ ả ụ ộ ớ
9
2.10− C Chu kỳ dao đ ng đi n t c a m ch b ngộ ệ ừ ủ ạ ằ
Câu 11 Trong m ch dao đ ng lý tạ ộ ưởng t có đi n dung C=2nF T i th i đi m ụ ệ ạ ờ ể t1 thì cường đ dòng đi n là 5mA, ộ ệ sau đó T/4 đi n áp gi a hai b n t là u=10V Đ t c m c a cu n dây là:ệ ữ ả ụ ộ ự ả ủ ộ
B NG ĐÁP ÁN Ả
CH Đ 2 Ủ Ề : SÓNG ĐI N T Ệ Ừ
Α LÝ THUY T: Ế
Ι. ĐI N T TR Ệ Ừ ƯỜ NG
1 Liên h gi a đi n tr ệ ữ ệ ườ ng bi n thiên và t tr ế ừ ườ ng bi n ế
thiên
N u t i m t n i có m t t trế ạ ộ ơ ộ ừ ường bi n thiên theo th i gian thì t i n iế ờ ạ ơ
đó xu t hi n m t đi n trấ ệ ộ ệ ường xoáy
Đi n trệ ường xoáy là đi n trệ ường có các đường s c là đứ ường cong kín
N u t i m t n i có đi n trế ạ ộ ơ ệ ường bi n thiên theo th i gian thì t i n i đóế ờ ạ ơ
xu t hi n m t t trấ ệ ộ ừ ường
Đường s c c a t trứ ủ ừ ường luôn khép kín
2. Đi n t tr ệ ừ ườ :M i bi n thiên theo th i gian c a t tr ng ỗ ế ờ ủ ừ ường
sinh ra trong không gian xung quanh m t đi n trộ ệ ường xoáy
bi n thiên theo th i gian, ngế ờ ượ ạc l i m i bi n thiên theo th i gian c a đi n trỗ ế ờ ủ ệ ường cũng sinh ra m t t ộ ừ
trường bi n thiên theo th i gian trong không gian xung quanh.ế ờ
Trang 10Đi n trệ ường bi n thiên và t trế ừ ường bi n thiên cùng t n t i trong không gian Chúng có th chuy n hóa l nế ồ ạ ể ể ẫ nhau trong m t trộ ường th ng nh t đố ấ ượ ọc g i là đi n t tr ệ ừ ườ ng.
ΙΙ Sóng đi n t - Thông tin liên l c b ng vô tuy n ệ ừ ạ ằ ế
Khái ni m ệ : Sóng đi n t là đi n t tr ệ ừ ệ ừ ườ ng lan truy n trong không gian ề
1 Đ c đi m c a sóng đi n t ặ ể ủ ệ ừ
+ Sóng đi n t lan truy n đệ ừ ề ược trong chân không v i v n t c b ng v n t c ánh sáng (c ớ ậ ố ằ ậ ố ≈ 3.108m/s) Sóng đi nệ
t lan truy n đừ ề ược trong các đi n môi T c đ lan truy n c a sóng đi n t trong các đi n môi nh h n trong chân ệ ố ộ ề ủ ệ ừ ệ ỏ ơ không và ph thu c vào h ng s đi n môi.ụ ộ ằ ố ệ
+ Sóng đi n t là sóng ngang Trong quá trình lan truy nệ ừ ề E ur và B urluôn luôn vuông góc v i nhau và vuông góc ớ
v i phớ ương truy n sóng T i m i đi m dao đ ng c a đi n trề ạ ỗ ể ộ ủ ệ ường và t trừ ường luôn cùng pha v i nhau.ớ
+ Khi sóng đi n t g p m t phân cách gi a hai môi trệ ừ ặ ặ ữ ường thì nó cũng b ph n x và khúc x nh ánh sáng ị ả ạ ạ ư Ngoài ra cũng có hi n tệ ượng giao thoa, nhi u x sóng đi n t ễ ạ ệ ừ
+ Sóng đi n t mang năng lệ ừ ượng Khi sóng đi n t truy n đ n m t anten, làm cho các electron t do trong ệ ừ ề ế ộ ự anten dao đ ng ộ
+Ngu n phát sóng đi n t r t đa d ng, nh tia l a đi n, c u dao đóng, ng t m ch đi n, tr i s m sét ồ ệ ừ ấ ạ ư ử ệ ầ ắ ạ ệ ờ ấ
2 Thông tin liên l c b ng sóng vô tuy n ạ ằ ế
α) Sóng vô tuy n ế là các sóng đi n t dùng trong vô tuy n, có bệ ừ ế ước sóng t vài m đ n vài km Theo bừ ế ước sóng,
người ta chia sóng vô tuy n thành các lo i: sóng c c ng n, sóng ng n, sóng trung và sóng dài.ế ạ ự ắ ắ
T ng đi n li ầ ệ là l p khí quy n b ion hóa m nh b i ánh sáng M t Tr i và n m trong kho ng đ cao t 80 ớ ể ị ạ ở ặ ờ ằ ả ộ ừ
km đ m 800 km, có nh hế ả ưởng r t l n đ n s truy n sóng vô tuy n đi n.ấ ớ ế ự ề ế ệ
+ Các phân t không khí trong khí quy n h p th r t m nh các sóng dài, sóng trung và sóng c c ng n nh ng ít ử ể ấ ụ ấ ạ ự ắ ư
h p th các vùng sóng ng n Các sóng ng n ph n x t t trên t ng đi n li và m t đ t.ấ ụ ắ ắ ả ạ ố ầ ệ ặ ấ
Sóng dài 3 - 300 KHz 10 - 10 m5 3 Năng lượng nh , ít b nỏ ị ước h p th , ấ ụ dùng thông
tin liên l c d ạ ướ ướ i n c.
Sóng trung 0,3 - 3 MHz 10 - 10 m3 2 Ban ngày t ng đi n li h p th m nh, ban đêm ít bầ ệ ấ ụ ạ ị
h p th => ban đêm nghe đài sóng trung rõ h nấ ụ ơ ban ngày
Sóng ng nắ 3 - 30 MHz 10 - 10 m2 Năng lượng l n, b t ng đi n li và m t đ t ph nớ ị ầ ệ ặ ấ ả
x nhi u l n => ạ ề ầ thông tin trên m t đ t k c ngày ặ ấ ể ả
và đêm.
Sóng c c ng nự ắ 30 - 30000 MHz 10 - 10 m-2 Có năng lượng r t l n, không b t ng đi n li h pấ ớ ị ầ ệ ấ
th , xuyên qua t ng đi n li nên ụ ầ ệ dùng thông tin vũ
tr , vô tuy n truy n hình ụ ế ề
β) Nguyên t c chung ắ c a thông tin liên l c b ng sóng vô tuy n đi n: ủ ạ ằ ế ệ
• Bi n đi u sóng mang: ế ệ Bi nế âm thanh (ho c hình nh) mu n truy n đi thành các dao đ ng đi n t có t n ặ ả ố ề ộ ệ ừ ầ
s th p g i là tín hi u âm t n (ho c tín hi u th t n).ố ấ ọ ệ ầ ặ ệ ị ầ
• Tr n sóng ộ : Dùng sóng đi n t t n s cao (cao t n) đ ệ ừ ầ ố ầ ể mang (sóng mang) các tín hi u âm t n ho c th t n ệ ầ ặ ị ầ
đi xa Mu n v y ph i tr n sóng đi n t âm t n ho c th t n v i sóng đi n t cao t n (bi n đi u) Qua ố ậ ả ộ ệ ừ ầ ặ ị ầ ớ ệ ừ ầ ế ệ anten phát, sóng đi n t cao t n đã bi n đi u đệ ừ ầ ế ệ ược truy n đi trong không gian.ề
• Thu sóng : Dùng máy thu v i anten thu đ ch n và thu l y sóng đi n t cao t n mu n thu.ớ ể ọ ấ ệ ừ ầ ố
• Tách sóng: Tách tín hi u ra kh i sóng cao t n (tách sóng) r i dùng loa đ nghe âm thanh truy n t i ho c ệ ỏ ầ ồ ể ề ớ ặ dùng màn hình đ xem hình nh.ể ả
• Khu ch đ i: ế ạ Đ tăng cể ường đ c a sóng truy n đi và tăng cộ ủ ề ường đ c a tín hi u thu độ ủ ệ ược người ta dùng các m ch khu ch đ i.ạ ế ạ
χ) S đ kh i c a m t máy phát thanh vô tuy n đ n gi n ơ ồ ố ủ ộ ế ơ ả
Ăng ten phát: là khung dao đ ng h (các vòng dây c a cu n L ho c 2 b n t C xa nhau), có cu n dây m c xen ộ ở ủ ộ ặ ả ụ ộ ắ
g n cu n dây c a máy phát Nh c m ng, b c x sóng đi n t cùng t n s máy phát sẽ phát ra ngoài không ầ ộ ủ ờ ả ứ ứ ạ ệ ừ ầ ố gian
a) S đ kh i c a m t máy thu thanh đ n gi n ơ ồ ố ủ ộ ơ ả
2
1
1.Micrô 2.Mạch phát sóng điện từ cao tần
3.Mạch biến điệu
4.Mạch khuếch đại
5.Anten phát
1.Anten thu 2.Mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần