dao động điện từ và dao động cơ học

Tài liệu Dao động cơ học có mã là 592163, Dao động cưỡng bức trong cơ học và điện học. Mã: 551520 Dạng:.doc Page: 48 Size:chưa biết Tải: 16 Xem:230. Chủ Đề 1 Mạch dao động Dao động điện từ sóng điện từ ôn thi đại học. Mã: 554812 Dạng:.doc Page: Tần số góc của dao động là Mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 2πH và tụ điện có điện dung 80πpF. Lấy π2 = 10. Khi nghiên cứu về dao động cơ và dao động điện, một học sinh nhận thấy giữa hai dạng dao động này có một số đại lượng tương tự nhau, được thể hiện bằng bảng sau: Kết luận nào sau đây là sai? A. (1) là điện tích của tụ B. (2) là cường độ đòng điện trong mạch C. (3) là năng lượng từ trường trong ống dây D. (4) là năng lượng của mạch dao động Tự học vật lý : Tập 2 - điện xoay chiều và dao động điện từ. Lớp 12. 4.7 (21) 200.000 ₫ 139.000 ₫ -30% GIẢM. Elisha Otis và những phát minh vĩ đại ngành cơ học. Với sự tài năng của mình mà Otis đã có những phát minh vĩ đại cho loài người. Nhờ những phát minh của ông mà ngành cơ học đã ngày càng phát triển. Dao động điện từ tự do trong mạch dao động ? mới nhất. administrator mimpi melihat buah jambu air di pohon. SỰ TƯƠNG QUAN GIỮA DAO ĐỘNG CƠ VÀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT Các đại lượng tương tự nhau của dao động cơ và dao động điện từ thể hiện qua bảng sau Dao động cơ học Dao động điện từ x q v i Ed =mv2/2 WL=Li2/2 Et = kx2/2 Wt =q2/2C m L k 1/C - Khi vật qua VTCB x = 0 thì vận tốc đạt cực đại vmax, ngược lại khi ở biên, xmax = A, v = 0. - Tương tự, khi q = 0 thì i = I0 và khi i = 0 thì q = Q0. - Đặc biệt nên vận dụng sự tương quan giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều để giải quyết các bài toán liên quan đến thời gian chuyển động. II. VÍ DỤ MINH HỌA Ví dụ 1 Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 0,2H và tụ điện có điện dung C = 20μF. Người ta tích điện cho tụ điện đến hiệu điện thế cực đại U0 = 4V. Chọn thời điểm ban đầu t = 0 là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện. Tính năng lượng điện trường tại thời điểm T/8, T là chu kì dao đáp án đúng A. 40μJ B. 160μJ C. 80μJ D. 120μJ Giải Năng lượng điện trường tại thời điểm T/8 là thời điểm Wt = Wđ = W/2 => =>Đáp án C. Ví dụ 2 Mạch dao động LC lí tưởng thực hiện dao động điện từ. Hãy xác định khoảng thời gian, giữa hai lần liên tiếp, năng lượng điện trường trên tụ điện bằng năng lượng từ trường trong cuộn dây. Giải Khi năng lượng điện trường trên tụ bằng năng lượng từ trường trong cuộn dây, ta có \\begin{array}{*{20}{l}} {{W_d} = {W_t} = \frac{1}{2}W}\\ {hay{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \frac{1}{2}\frac{{{q^2}}}{C} = \frac{1}{2}\left {\frac{1}{2}\frac{{Q_0^2}}{C}} \right{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} }\\ { \Rightarrow {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} q = \pm {Q_0}\frac{{\sqrt 2 }}{2}} \end{array}\ Với hai vị trí li độ \q = \pm {Q_0}\frac{{\sqrt 2 }}{2}\ trên trục Oq, tương ứng với 4 vị trí trên đường tròn, các vị trí này cách đều nhau bởi các cung π/2 . Có nghĩa là, sau hai lần liên tiếp Wđ = Wt, pha dao động đã biến thiên được một lượng là \\frac{\pi }{2} = \frac{{2\pi }}{4}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \leftrightarrow {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \frac{T}{4}\ Pha dao động biến thiên được 2p sau thời gian một chu kì T III. BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1 Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Tại thời điểm t = 0, điện tích trên một bản tụ điện cực đại. Sau khoảng thời gian ngắn nhất Δt thì điện tích trên bản tụ này bằng một nửa giá trị cực đại. Chu kỳ dao động riêng của mạch dao động này là A. 4Δt B. 6Δt C. 3Δt D. 12Δt Câu 2 Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1mH và tụ điện có điện dung 0,1/π μF . Tính khoảng thời gian từ lúc hiệu điện thế trên tụ cực đại U đến lức hiệu điện thế trên tụ bằng Uo/2 ? A. 3 μs B. 1 μs C. 2 μs D. 6 μs Câu 3 Mạch LC lí tưởng gồm tụ C và cuộn cảm L đang hoạt động. Thời gian ngắn nhất để năng lượng điện truờng giảm từ giá trị cực đại xuống còn nửa giá trị cực đại là 0, s. Chọn t = 0 lúc năng lượng điện trường bằng 3 lần năng lượng từ trường. Biểu thức điện tích trên tụ điện là A. q = Q0cos5000πt + π/6 C B. q = Q0cos5000πt - π/3 C C. q = Q0cos5000πt + π/3 C D. q = Q0cos5000πt + π/4 C Câu 4 Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm L và C mắc nối tiếp có dung kháng 50 và cuộn cảm thuần có cảm kháng 80 . Ngắt mạch, đồng thời giảm C đi 0,125 mF rồi nối LC tạo thành mạch dao động thì tần số góc dao động riêng của mạch là 80 rad/s. Tính ? A. 100 rad/s. B. 74 rad/s. C. 60 rad/s. D. 50 rad/s. ... -Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về- Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Chuyên đề về Sự tương giao giữa Dao động cơ và Dao động điện từ môn Vật Lý 12 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang để tải tài liệu về máy tính. Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập. Dao động điện từ và Sóng điện từ là một phần kiến thức trọng tâm trong chương trình Vật lý lớp 12. Nội dung này thường xuyên xuất hiện trong các bài kiểm tra, thi cuối cấp của các em học sinh bậc THPT. Bài viết sau đây của Marathon Education sẽ tổng hợp những lý thuyết trọng tâm về dao động điện từ và sóng điện từ, giúp các em đạt được điểm số cao trong đợt kiểm tra sắp tới. Dao động điện từ Sự biến thiên điện tích Với mạch dao động là một mạch kín bao gồm một cuộn dây có điện dung C, độ tự cảm L và điện trở thuần không đáng kể được nối lại với nhau. Điện tích trên tụ điện trong mạch dao động là q = + φ Điện áp giữa hai bản tụ điện là u = qC = + φ Với U0 = q0C => Nhận xét Điện áp giữa hai bản tụ điện CÙNG PHA với điện tích trên tụ điện Cường độ dòng điện là i = q’ = – + φ = +φ + π2 Với I0 = => Nhận xét Cường độ dòng điện NHANH PHA hơn điện tích trên tụ điện góc Hệ thức liên hệ qq02 + iI02 = 1 hay + iI02 = 1 hay qq02 + = 1 Tần số góc = 1LC Chu kì và tần số riêng của mạch dao động T = 2πLC và f = 12πLC Liên hệ giữa giá trị biên độ và hiệu dụng U0 = U2 ; I0 = I2A Năng lượng điện từ trong mạch dao động Năng lượng điện từ trong mạch dao động bao gồm Năng lượng điện trường trong tụ điện Wđ = 12Cu2 = 12qu = q22C = Q20/ + φ => Wđ = L2 I20 – i2 Năng lượng từ trường trong cuộn cảm L Wt = 12Li2 = Q20/2C. sin2t + φ => Wt = C2 U20 – u2 Năng lượng từ trường và điện trường biến thiên tuần hoàn với tần số góc sau ’ = 2; f’=2f và chu kì T’ = T2 Năng lượng điện từ trong mạch W = Wđ + Wt = Wđmax + Wtmax => W = 12CU02 = 12Q0U0 = Q02/2C = 12LI02 Hay W = WC + WL = + φ + + φ => W = = 12LI02 = 12CU02 = hằng số Với q0, I0 và U0 trong mạch dao động là Q0 = CU0 = I0 = I0LC = I0 * Lưu ý Trong một chu kì dao động điện từ, có bốn lần năng lượng điện trường bằng với năng lượng từ trường. Khoảng thời gian giữa hai lần bằng nhau liên tiếp của năng lượng từ trường và năng lượng điện trường là T4 Mạch dao động có điện trở R ≠ 0 thì dao động sẽ tắt dần. Để duy trì dao động này cần cung cấp cho mạch điện một năng lượng có công suất là P = I2R = I02/ = = Quy ước Với q > 0 ứng với bản tụ ta xét tích điện dương thì i > 0 ứng với dòng điện chạy đến bản tụ mà ta xét. Khi tụ phóng điện thì u và q giảm và ngược lại khi tụ nạp điện thì u và q tăng. Trên một bản tụ điện thì khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp mà điện tích có độ lớn cực đại là Δt = T2 Khoảng thời gian ngắn nhất Δt để điện tích trên bản tụ này tích điện bằng một nửa giá trị cực đại là T6 Cường độ dòng điện Trong cuộn dây L biến thiên điều hòa thì cường độ dòng điện là i = q’ = -Q0sint + φ = Q0sint + φ + π = I0sint + φ + π Với I0 = Q0 chính là cường độ dòng điện cực đại. => Kết luận q, u, i biến thiên điều hòa cùng tần số và có pha u cùng pha với q, i sớm pha hơn q là p/2 Các loại dao động Dao động tự do Điều kiện để mạch điện dao động tự do là điện trở bằng không. Dao động tắt dần Dao động tắt dần xảy ra do nguyên nhân là điện trở làm tiêu hao năng lượng dưới dạng điện năng Dao động tắt nhanh hay chậm phụ thuộc chủ yếu vào điện trở Điện trở càng lớn thì dao động tắt càng nhanh Công thức của dao động tắt dần Cho tới khi tắt hẳn thì năng lượng mất mát là Wmất = Q = Dao động duy trì Cách duy trì là Dùng một mạch để điều khiển Dao động duy trì có đặc điểm là Dao động với tần số tự do Để duy trì được dao động chúng ta cần cung cấp cho nó phần năng lượng đúng bằng phần năng lượng đã tiêu hao trong quá trình dao động. Theo định luật Jun – Lenxơ, ta có mạch cung cấp cần công suất là \begin{aligned} & P=I^2R=U_0^ \end{aligned} Dao động cưỡng bức Cách làm Đặt vào hai đầu của mạch điện từ một hiệu điện thế biến thiên điều hòa Đặc điểm Dao động với tần số bằng với tần số của hiệu điện thế ngoài. Điều kiện cộng hưởng cần có là = Điện từ trường Giả thuyết Macxoen Khi từ trường biến thiên theo thời gian t, nó sinh ra điện trường xoáy có đường sức điện bao quanh đường cảm ứng từ Lúc này điện trường tĩnh có đường sức điện hở. Khi điện trường biến thiên theo thời gian t thì sinh ra từ trường có đường cảm ứng từ bao quanh đường sức điện. ⇒ Vậy điện trường hoặc từ trường không thể tồn tại riêng biệt, độc lập nhau. Điện trường và từ trường là hai mặt cá thể riêng của một trường duy nhất là trường điện từ. Dòng điện dịch Khi tụ điện phóng điện hay tích điện thì giữa hai bản cực có điện trường biến thiên sinh ra từ trường xoáy như dòng điện chạy trong dây dẫn đi qua tụ điện. Do đó, dòng điện dịch được hiểu là sự biến thiên của điện trường giữa các bản tụ điện nơi không có dây dẫn tương đương với dòng chạy trong dây dẫn, cũng sinh ra từ trường biến thiên. Dòng điện dịch và dòng điện dẫn tạo thành một dòng điện khép kín trong mạch. Sóng điện từ Định nghĩa Sóng điện từ được hiểu là quá trình lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian. Đặc điểm của sóng điện từ Sóng điện từ bao gồm những đặc điểm sau đây Sóng điện từ lan truyền được trong chân không Với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng là c ≈ Đồng thời, sóng điện từ cũng lan truyền trong các điện môi. Đặc biệt, tốc độ lan truyền của sóng điện từ trong chân không lớn hơn trong các điện môi và phụ thuộc vào hằng số điện môi. Sóng điện từ là sóng ngang. Trong quá trình lan truyền vectơ E và vectơ B luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng. Tại mỗi điểm dao động của điện trường và từ trường luôn cùng pha với nhau. Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì nó cũng bị khúc xạ và phản xạ như ánh sáng. Ngoài ra cũng có hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa,… sóng điện từ. Sóng điện từ mang năng lượng. Khi sóng điện từ truyền đến một anten, làm cho các electron tự do trong anten cũng dao động. Nguồn phát sóng điện từ rất phong phú như cầu dao đóng, tia lửa điện, trời sấm sét, ngắt mạch điện,… Sóng vô tuyến Sóng vô tuyến được hiểu là sóng điện từ có tần số hàng nghìn Hz trở lên. Tầng điện ly thì cách mặt đất khoảng 80km và chứa nhiều hạt tích điện. Các loại sóng Bước sóng Tính chất với tầng điện ly Ứng dụng Sóng dài >1000m Có năng lượng nhỏKhông bị nước hấp thụ Dùng trong thông tin dưới nước Sóng trung 100m – 1000m Ban ngày bị tầng điện li hấp thụ, ban đêm phản xạ Ban ngày gần như không bắt được sóng trung Sóng ngắn 10m – 100m Bị tầng điện li phản xạ mạnh Truyền đi được xa nhất trên mặt đất nên dùng trong việc thông tin liên lạc Sóng cực ngắn – 10m Có năng lượng lớn nhất, dám xuyên qua tầng điện li Truyền đi được xa nhất và xuyên qua tầng điện li nên được dùng trong thông tin ngoài Trái Đất. Phát và thu sóng điện từ Mạch dao động kín, hở Mạch L – C là mạch dao động kín không phát sóng điện từ. Nếu bản cực tụ điện bị lệch thì sẽ có sóng điện từ thoát ra. Thực tế dùng anten ở giữa là cuộn dây, ở trên hở, đầu dưới nối đất. Phát và thu sóng điện từ Phát sóng điện từ Là sự kết hợp máy phát dao động điều hòa và anten. Mạch hoạt động gây ra điện từ trường biến thiên, anten phát sóng điện từ cùng tần số f. Thu sóng điện từ Là sự kết hợp giữa anten với mạch dao động có tụ điện điện dung thay đổi. Điều chỉnh C để mạch cộng hưởng tần số f cần có được gọi là chọn sóng. Sơ đồ truyền thông bằng sóng vô tuyến Dùng micro để biến dao động âm thành dao động điện sóng âm tần Đồ thị Et của sóng âm tần Dùng sóng vô tuyến điện từ cao tần có bước sóng từ vài mét đến vài trăm mét để tải các thông tin gọi là sóng mang. Đồ thị Et của sóng mang chưa bị biến điệu Phải biến điện sóng điện từ, dùng mạch biến điệu để “trộn” sóng âm tần với sóng mang Đồ thị Et của sóng mang đã được biến điệu về biên độ Đặc biệt, ở nơi thu dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần để đưa ra loa. Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ, ta phải khuếch đại chúng bằng các mạch khuếch đại. Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education Trên đây là những chia sẻ của team Marathon Education về nội dung kiến thức dao động và sóng điện từ của môn Lý lớp 12. Hy vọng với những nội dung lý thuyết được tóm tắt ở trên sẽ giúp các em cải thiện phần nào về kiến thức lĩnh vực này. Hãy liên hệ ngay với Marathon để được tư vấn nếu các em có nhu cầu học trực tuyến nâng cao kiến thức nhé! Marathon Education chúc các em được điểm cao trong các bài kiểm tra và kỳ thi sắp tới! Câu hỏi Trong dao động điện từ và dao động cơ học, cặp đại lượng cơ - điện nào sau đây có vai trò không tương đương nhau? A. Li độ x và điện tích q. B. Khối lượng m và độ tự cảm L. C. Độ cứng k và 1/C. D. Vận tốc v và điện áp u. Lời giải tham khảo Đáp án đúng D Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài Các công thức tương ứng giữa dao động điện từ và dao động cơ học con lắc lò xo = . = . = . = . Đáp án và lời giải Đáp ánC Lời giảiWđt = . Câu hỏi thuộc đề thi sau. Bạn có muốn thi thử? Vật Lý lớp 12 - Đề kiểm tra trắc nghiệm 60 phút Chương 4 Dao động và sóng điện từ - Đề số 1 Một số câu hỏi khác cùng bài thi. Một số câu hỏi khác có thể bạn quan tâm. Tiếp tục đồng hành với qua bài viết dao động và sóng điện từ, nới về khái niệm và những công thức một cách chi tiết nhất. 1. Sự biến thiên a Điện tích. Điện tích giữa hai bản tụ C biến thiên điều hoà theo phương trình q = Q0cost + φ. c Cường độ dòng điện Cường độ dòng điện chạy trong cuộn dây L biến thiên điều hoà i = q’ = – Qosint + φ = Qosint + φ + π = Iosin t + φ + π Trong đó Io = Qo là cường độ dòng điện cực đại. Kết luận + q, i, u biến thiên điêu hòa cùng tần số và có pha u cùng pha với q i sớm pha hơn q p/2 2. Năng lượng trong mạch dao động a. Biểu thức b. Kết luận – Năng lượng của mạch dao động gồm năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện, năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm. – Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn cùng tần số ’ = 2 – Tại mọi thời điểm, tổng năng lượng điện trường và năng lượng từ trường là không đổi. Năng lượng của mạch dao động được bảo toàn. 3. Các loại dao động a. Dao động tự do – Điệu kiện mạch dao động từ do là điện trở bằng không b. Dao động tắt dần – Nguyên nhân của dao động tắt dần do tác dụng của điện trở làm tiêu hao năng lượng dưới dạng điện năng – Dao động tắt nhanh hay chậm phụ thuộc vào điện trở Điện trở càng lớn nó tắt càng nhanh – Công thức của dao động tắt dần ¨Năng lượng mất mát cho tới khi tắt hẳn Wmất = Q = c. Dao động duy trì – Cách duy trì dao động Dùng một mạch để điều kiển – Đặc điểm dao động với tần số tự do – Để duy trì được dao động điện từ ta cần cung cấp cho nó phần năng lượng đúng bằng phần nó đã tiêu hao trong quá trình dao động . Theo định luật Jun – Lenxo ta có mạch cung cấp cần công suất là d. Dao động cưỡng bức – Cách làmĐặt vào hai đầu của mạch một hiệu điện thế biến thiên điều hòa – Đặc điểm Dao động với tần số bằng tần số của hiệu điện thế ngoài, biên độ phụ thuộc vào 3 yếu tố – Điều kiện cộng hưởng= 4. Sự tương tự giữa dao động cơ và dao động điện từ; Điện từ trường – sóng điện từ 1. Điện từ trường a. Giả thuyết của Macxoen – Khi từ trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra điện trường xoáy có đường sức điện bao quanh đường cảm ứng từ điện trường tĩnh có đường sức hở. – Khi điện trường biến thiên theo thời gian nó sinh ra từ trường có đường cảm ứng từ bao quanh đường sức điện. ⇒ Không thể có điện trường hoặc từ trường tồn tại riêng biệt, độc lập nhau. Điện trường và từ trường là hai mặt thể hiện khác nhau của một trường duy nhất là trường điện từ. b. Dòng điện dịch Khi tụ điện tích điện hoặc phóng điện, giữa hai bản cực có điện trường biến thiên sinh ra từ trường xoáy như dòng điện chạy trong dây dẫn đi qua tụ điện. – Vậy dòng điện dịch là khái niệm chỉ sự biến thiên của điện trường giữa các bản tụ điện nơi không có dây dẫn tương đương với dòng chạy trong dây dẫn và cũng sinh ra từ trường biến thiên. – Dòng điện dẫn và dòng điện dịch tạo thành dòng điện khép kín trong mạch. 2. Sóng điện từ là gì? a Định nghĩa là quá trình lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian. b Tính chất – Sóng điện từ và sóng cơ có bản chất khác đều là quá trình nhưng đều là quá trình truyền năng lượng – Môi trường sóng điện từ truyền trong được cả trong môi trường vật chất kể cả là môi trường chân không – Bước sóng của sóng điện từ mà mạch phát ra hay thu được Và vận tốc truyền sóng phụ thuộc trong môi trường Trong chân không truyền với vận tốc ánh sáng – Sóng điện từ là sóng ngang, trong quá trình truyền sóng B và E luôn có phương vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng nhưng biến thiên cùng pha – Sóng điện từ có thể + Sóng điện từ tuân theo định luật phản xạ, định luật khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ, … của tần số. c Sóng vô tuyến là sóng điện từ có tần số hàng nghìn Hz trở lên. – Tầng điện ly cách mặt đất khoảng 80km, chứa nhiều hạt tích điện .3. Phát và thu sóng điện từ a. Mạch dao động kín và hở – Mạch L – C là mạch dao động kín không phát sóng điện từ. – Nếu bản cực tụ điện bị lệch có sóng điện từ thoát ra. – Thực tế dùng anten ở giữa là cuộn dây, ở trên hở, đầu dưới nối đất. b. Phát và thu sóng điện từ – Phát sóng kết hợp máy phát dao động điều hòa và anten. Mạch hoạt động gây ra điện từ trường biến thiên, anten phát sóng điện từ cùng tần số f. – Thu sóng kết hợp anten với mạch dao động có tụ điện điện dung thay đổi. Điều chỉnh C để mạch cộng hưởng tần số f cần có, gọi là chọn sóng. 4. Sơ đồ truyền thông bằng sóng vô tuyến. – Dùng micrô đế biến dao động âm thành dao động điện sóng âm tần. Đồ thị Et của sóng âm tần – Dùng sóng vô tuyến điện từ cao tần có bước sóng từ vài m đến vài trăm m đế tải các thông tin gọi là sóng mang. Đồ thị Et của sóng mang chưa bị biến điệu – Phải biến điện sóng điện từ. Dùng mạch biến điệu đế “trộn” sóng âm tần với sóng mang. Đồ thị Et của sóng mang đã được biến điệu về biên độ – Ở nơi thu, dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần đế đưa ra loa. – Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ, ta phải khuếch đại chúng bằng các mạch khuếch đại. d. Các bộ phận chính trong mạch phát – thu sóng vô tuyến. – Sơ đồ khối của mạch phát sóng vô tuyến gồm 5 bộ phận cơ bản micrô; bộ phát sóng cao tần; mạch biến điệu; mạch khuếch đại và anten. 1 Tạo ra dao động điện từ âm tần. 2 Phát sóng điện từ có tần số cao cỡ MHz. 3 Trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần. 4 Khuếch đại dao động điện từ cao tần đà được biến điệu. 5 Tạo ra điện từ trường cao tần lan truyền trong không gian. Sơ đồ khối của một máy thu vô tuyến cũng gồm 5 bộ phận cơ bản anten; mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần; mạch tách sóng; mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần và loa. 1 Thu sóng điện từ cao tần biến điệu. 2 Khuếch đại dao động điện từ cao tần từ anten gửi tới. 3 Tách dao động điện từ âm tần ra khỏi dao động điện từ cao tần. 4 Khuếch đại dao động điện từ âm tần từ mạch tách sóng gửi đến. 5 Biến dao động điện thành dao động âm. Phương pháp giải bài tập Sóng điện từ mạch dao động LC phát hoặc thu được có tần số đúng bằng tần số riêng của mạch, ta có thể xác định bước sóng của chúng Từ công thức tính bước sóng ta thấy, bước sóng biến thiên theo L và C. L hay C càng lớn, bước sóng càng lớn. Nếu điều chỉnh mạch sao cho C và L biến thiên từ Cmin, Lmin đến Cmax, Lmax thì bước sóng cũng biến thiên tương ứng trong dải từ Đối với bài toán các tụ C1, C2… mắc song song hoặc nối tiếp thì ta có thể giải theo quy tắc sau * Nếu L mắc với tụ C1 thì mạch thu được bước sóng λ1; Nếu L mắc với tụ C2 thì mạch thu được bước sóng λ2 Khi đó * Đối với bài toán có tụ xoay mà điện dung của tụ là hàm bậc nhất của góc xoay thì ta tính theo quy tắc – Điện dung của tụ ở một vị trí có góc xoay α phải thỏa mãn Cα = C1 + trong đó k = là hệ số góc. – Tính được giá trị của α hoặc Cα từ giả thiết ban đầu để thu được kết luận. Ví dụ 1 Mạch dao động của một máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 1 µH và tụ điện biến đổi C, dùng để thu sóng vô tuyến có bước sóng từ 13 m đến 75 m. Hỏi điện dung C của tụ điện biến thiên trong khoảng nào? Hướng dẫn giải Từ công thức tính bước sóng Từ đó ta được Vậy điện dung biến thiên từ 47 pF đến 1563 pF. Ví dụ 2 Mạch dao động để chọn sóng của một máy thu thanh gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 11,3 µH và tụ điện có điện dung C = 1000 pF. a Mạch điện nói trên có thể thu được sóng có bước sóng λ0 bằng bao nhiêu? b Để thu được dải sóng từ 20 m đến 50 m, người ta phải ghép thêm một tụ xoay Cx với tụ C nói trên. Hỏi phải ghép như thế nào và giá trị của Cx thuộc khoảng nào? c Để thu được sóng 25 m, Cx phải có giá trị bao nhiêu? Các bản tụ di động phải xoay một góc bằng bao nhiêu kể từ vị trí điện dung cực đại để thu được bước sóng trên, biết các bản tụ di động có thể xoay từ 00 đến 1800? Hướng dẫn giải a Bước sóng mạch thu được b Dải sóng cần thu có bước sóng nhỏ hơn bước sóng λ0 nên điện dung của bộ tụ phải nhỏ hơn C. Do đó phải ghép Cx nối tiếp với C, ta có Từ giả thiết Với Với Vậy c để thu được sóng Theo giả thiết, tỉ lệ với góc xoay theo dạng hàm bậc nhất y = kx + b nên k = ≈ 0,33 Tại thời điểm có Do góc xoay của bản tụ di động xoay từ giá trị cực đại của điện dung ứng với góc 1800 nên góc xoay khi điện dung của tụ xoay có giá trị 15,8 pF là 1800 – 18,50 = 161,50. Ví dụ 3 Một tụ xoay có điện dung biến thiên liên tục và tỉ lệ thuận với góc quay từ giá trị 10 pF đến 460 pF khi góc quay của bản tụ tăng dần từ 00 đến 1800. Tụ điện được mắc với một cuộn dây có độ tự cảm L = 2,5 µH để tạo thành mạch dao động ở lối vào của máy thu vô tuyến mạch chọn sóng. a Xác định khoảng bước sóng của dải sóng thu được với mạch trên. b để mạch bắt được sóng có bước sóng 37,7 m thì phải đặt tụ xoay ở vị trí nào? Hướng dẫn giải a Bước sóng mạch thu được Theo giả thiết b Gọi λα là giá trị bước sóng khi tụ ở góc xoay có giá trị . Khi λα = 37,7 m ta có Điện dung của tụ điện là hàm bậc nhất của góc xoay nên có hệ số góc k = Mà theo phương trình của hàm bậc nhất ta được Vậy phải đặt tụ xoay ở vị trí có góc quay α = 600 Ví dụ 4 Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộc dây có độ tự cảm L và một bộ tụ điện gồm tụ điện chuyển động C0 mắc song song với tụ xoay Cx. Tụ xoay có có điện dung biến thiên từ C1= 10 pF đến C2 = 250 pF khi góc xoay biến thiên từ 00 đến 1200. Nhờ vậy, mạch thu được sóng điện từ có bước sóng trong dài từ λ1 = 10 m đến λ2= 30m. Cho biết điện dung của tụ điện là hàm bậc nhất của góc xoay. a Tính L và C0 b Để mạch thu được sóng có bước sóng λ = 20 m thì góc xoay của bản tụ bằng bao nhiêu? Hướng dẫn giải a Tụ C0 và Cx mắc song song nên điện dung của bộ tụ là Ta có Thay giá trị vào ta được b Gọi λα là giá trị bước sóng khi tụ ở góc xoay có giá trị α. Khi λα = 20 m ta có Cα = 160 pF Điện dung của tụ điện là hàm bậc nhất của góc xoay nên có hệ số góc k = Theo phương trình của hàm bậc nhất ta được Vậy phải đặt tụ xoay ở vị trí có góc quay α = 750 Có thể các bạn quên công thức lực ma sát như thế nào hay định nghĩa con lắc đơn, nếu chưa nắm rõ bạn nên ôn tập lại tại đây

dao động điện từ và dao động cơ học