Nếu cuộn dây có điện trở R = 0,1Ω, muốn duy trì dao động điều hòa trong mạch với hiệu điện thế cực đại trên tụ điện vẫn bằng 6V thì phải bổ sung cho mạch một năng lượng có công suất b[r]
Trang 1TỔNG HỢP LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP VỀ CÁC LOẠI DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
I LÝ THUYẾT
1 Dao động điện từ trong mạch dao động LC
- Một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C thành một mạch điện
kín gọi là mạch dao động LC
- Nếu điện trở của mạch rất nhỏ, coi như bằng không thì mạch là mạch dao động lí tưởng
- Muốn cho mạch dao động hoạt động thì ta tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện trong
mạch Tụ điện sẽ phóng điện qua lại nhiều lần, tạo ra một dòng điện xoay chiều trong mạch
- Người ta sử dụng điện áp xoay chiều được tạo ra giữa hai bản tụ điện bằng cách nối hai bản này với mạch ngoài
2 Dao động điện từ tắt dần
- Nguyên nhân: Do mạch có R ≠ 0, do sự bức xạ sóng điện từ ra không gian
- Mạch dao động có điện trở thuần R ≠ 0 thì dao động sẽ tắt dần R càng lớn thì sự tắt dần
càng nhanh, R rất lớn thì không có dao động
+ Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một năng lượng có công suất:
L
+ Nhiệt lượng tỏa ra: Q = W trước – W sau
3 Dao động điện từ duy trì Hệ tự dao động
- Nguyên tắc duy trì: Phải bù cho mạch dao động một năng lượng đúng bằng năng lượng đã
tiêu hao sau mỗi chu kì
- Để làm việc này ta dùng một tranzito để điều khiển việc bù năng lượng từ pin cho mạch dao
động LC ăn nhịp với từng chu kì dao động của mạch
- Dao động trong khung LC được duy trì ổn định với tần số riêng ωO của mạch Người ta gọi
đây là một hệ tự dao động
4 Dao động điện từ cưỡng bức
Nếu tạo ra trong mạch dao động RLC một suất điện động xoay chiều có tần số góc ω (khác với tần số góc ω0 của mạch) thì trong mạch xuất hiện một dòng điện xoay chiều có tần số góc ω,
tức là một dao động điện từ có tần số góc ω Dao động điện từ này gọi là dao động điện từ
cưỡng bức
Trang 2- Nếu tần số góc ω của suất điện động cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của mạch LC thì tổng trở Z của mạch sẽ nhỏ nhất và bằng điện trở thuần của mạch : Zmin = R
- Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều (do đó biên độ của dao động điện từ) trong
mạch sẽ lớn nhất Đó là hiện tượng cộng hưởng điện từ
- Nếu điện trở thuần R của mạch rất nhỏ thì cực đại của biên độ dao động cộng hưởng sẽ rất
lớn so với biên độ ở những điểm lân cận Sự cộng hưởng này gọi là sự cộng hưởng nhọn
- Nếu điện trở thuần R của mạch rất lớn thì sự chênh lệch giữa biên độ dao động cộng hưởng với biên độ của các biên độ dao động điện từ cưỡng bức khác sẽ không lớn lắm Sự cộng
hưởng này gọi là sự cộng hưởng tù
II TRẮC NGHIỆM VẬN DỤNG
1 Một mạch dao động gồm một cuộn dây có độ tự cảm 4 μH và một tụ điện có điện dung 2000
pF Điện tích cực đại trên tụ là 5 μC Nếu mạch có điện trở thuần 0,1 Ω thì để duy trì dao động trong mạch ta phải cung cấp cho mạch một năng lượng có công suất bằng bao nhiêu?
A 15,625 W
B 36 μW
C 156,25 W
D 36mW
2 Trong mạch dao động điện từ LC, điện tích của tụ điện biến thiên điều hoà với chu kỳ T
Năng lượng điện trường ở tụ điện
A biến thiên điều hoà với chu kỳ 2T
B không biến thiên điều hoà theo thời gian
C biến thiên điều hoà với chu kỳ T/2
D biến thiên điều hoà với chu kỳ T
3 Một mạch dao động gồm một tụ điện C = 50μF và một cuộn dây có độ tự cảm L = 5mH Hãy tính năng lượng toàn phần của mạch điện và điện tích cực đại trên bản cực của tụ điện khi hiệu điện thế cực đại giữa hai bản cực của tụ điện bằng 6V Nếu cuộn dây có điện trở R = 0,1Ω,
muốn duy trì dao động điều hòa trong mạch với hiệu điện thế cực đại trên tụ điện vẫn bằng 6V thì phải bổ sung cho mạch một năng lượng có công suất bằng bao nhiêu?
A 1,8.10-2 W
B 3,6.102 W
C 1,8.103 W
D 3,6.10-2 W
Trang 34 Người ta dùng cách nào sau đây để duy trì dao động điện từ trong mạch với tần số riêng của nó?
A Đặt vào mạch một hiệu điện thế xoay chiều
B Đặt vào mạch một hiệu điện thế một chiều không đổi
C Dùng máy phát dao động điện từ điều hoà
D Tăng thêm điện trở của mạch dao động
5 Tụ điện của mạch dao động có điện dung C = 1μF, ban đầu được tích điện đến hiệu điện thế 100V, sau đó cho mạch thực hiện dao động điện từ tắt dần Năng lượng mất mát của mạch từ khi bắt đầu thực hiện dao động đến khi dao động điện từ tắt hẳn là bao nhiêu?
A ΔW = 10mJ
B ΔW = 5mJ
C ΔW = 10kJ
D ΔW = 5kJ
6 Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây thuần cảm L, tụ điện C và biến trở R mắc nối tiếp Khi đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều ổn định có tần số f thì thấy 4π2f2LC = 1 Khi thay đổi R thì
A điện áp hiệu dụng giữa hai đầu biến trở thay đổi
B tổng trở của mạch vẫn không đổi
C công suất tiêu thụ trên mạch thay đổi
D hệ số công suất trên mạch thay đổi
7 Trong mạch dao động điện từ LC, điện tích của tụ điện biến thiên điều hoà với chu kỳ T
Năng lượng điện trường ở tụ điện
A biến thiên điều hoà với chu kỳ 2T
B không biến thiên điều hoà theo thời gian
C biến thiên điều hoà với chu kỳ T/2
D biến thiên điều hoà với chu kỳ T
Trang 4Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức
Tấn
II Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh
Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc
Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí