tom-tat-ly-thuyet-va-bai-tap-chuyen-de-dao-dong-va-song-dien-tu-vat-ly-12

DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ A TÓM TẮT LÝ THUYẾT Dao động điện từ a Sự biến thiên điện tích dịng điện mạch dao động + Mạch dao động mạch điện gồm cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C tạo thành mạch kín 12 Nếu điện trở mạch nhỏ, coi khơng, mạch dao động lí + tưởng Tụ điện có nhiệm vụ tích điện cho ξ -q C L – mạch, sau phóng điện qua lại mạch nhiều lần tạo dao động điện xoay chiều mạch Ban đầu, để tụ hoạt động phải tích cho tụ điện tích Q0 + Điện tích tụ điện mạch dao động: q = Q0 cos(ωt + ϕ) + Điện áp hai tụ điện: u= Q q = U0 cos(ωt + ϕ) với Uo = C C Nhận xét: Điện áp hai tụ điện pha với điện tích tụ điện + Cường độ dòng điện cuộn dây: i = q' = - ωQ0sin(ωt + ϕ) = I0cos(ωt + ϕ + π ); với I0 = Q0ω Nhận xét: Cường độ dịng điện nhanh pha điện tích tụ điện góc 2  q   i  + Hệ thức liên hệ :  ÷ +  ÷ = hay  Q0   I0  2 π 2  qω   i   ÷ + ÷ =1  I0   I0   q   i  hay  ÷ + ÷ =1  Q0   ωQ0  + Tần số góc : ω = LC Q0 Q I L Các liên hệ IωQ ; U = = = I0 = = LC CωC C + Chu kì tần số riêng mạch dao động: T = 2π LC f = 2π LC + Liên hệ giá trị biên độ hiệu dụng: U0 = U ; I0 = I b Năng lượng điện từ mạch dao động Trang + Năng lượng điện trường tập trung tụ điện: 1 q Q02 L Wđ = Cu = qu = = cos (ω t + ϕ) ⇒ Wđ = I 02 − i 2 2C 2C + Năng lượng từ trường tập trung cuộn cảm: ( Wt = ) Q02 C Li = sin (ωt + ϕ) ⇒ Wt = ( U 02 − u ) 2C + Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên tuần hồn với tần số góc: ω’ = 2ω ; f’ = 2f chu kì T’ = T + Năng lượng điện từ mạch: Q2 1 W = Wđ + Wt = Wđmax = Wt max ⇒ W = CU 02 = Q U = = LI 02 2 2C 2 Q0 Q0 hay: W = WC + WL = cos2(ωt + ϕ) + sin (ωt + ϕ) C C Q02 2 Suy : W= = LI = CU = số C 2 I + Liên hệ q0, I0 U0 mạch dao động: Q0 = CU0 = = I0 LC ω Chú ý: + Trong chu kì dao động điện từ, có lần lượng điện trường lượng từ trường + Khoảng thời gian hai lần liên tiếp lượng điện trường lượng từ trường T + Mạch dao động có điện trở R ≠ dao động tắt dần Để trì dao động cần cung cấp cho mạch lượng có cơng suất: I2 ω2 C2 U 02 U 2C P = I2 R = R = R= R 2 2L + Quy ước: q > ứng với tụ ta xét tích điện dương i > ứng với dịng điện chạy đến tụ mà ta xét + Khi tụ phóng điện q u giảm ngược lại tụ nạp điện q u tăng + Khoảng thời gian hai lần liên tiếp mà điện tích tụ điện có độ lớn cực đại Δt = T + Khoảng thời gian ngắn ∆t để điện tích tụ tích điện nửa giá trị cực đại T L: độ tự cảm (H) 1mH = 10-3 H 1µH = 10-6 H C: điện dung (F) 1mF = 10-3 F 1µF = 10-6 F f: tần số (Hz) 1KHz = 103 Hz 1MHz = 106 Hz Trang 1nH = 10-9 H 1nF = 10-9 F 1pF = 10-12 F 1GHz = 109 Hz Điện từ trường * Liên hệ điện trường biến thiên từ trường biến thiên + Nếu nơi có từ trường biến thiên theo thời gian nơi xuất điện trường xốy Điện trường xốy điện trường có đường sức đường cong kín + Nếu nơi có điện trường biến thiên theo thời gian nơi xuất từ trường Đường sức từ trường ln khép kín * Điện từ trường: Mỗi biến thiên theo thời gian từ trường sinh khơng gian xung quanh điện trường xốy biến thiên theo thời gian, ngược lại biến thiên theo thời gian điện trường sinh từ trường biến thiên theo thời gian không gian xung quanh Điện trường biến thiên từ trường biến thiên tồn khơng gian Chúng chuyển hóa lẫn trường thống gọi điện từ trường Sóng điện từ - Thơng tin liên lạc vơ tuyến Sóng điện từ điện từ trường lan truyền không gian a Đặc điểm sóng điện từ + Sóng điện từ lan truyền chân không với vận tốc vận tốc ánh sáng (c ≈ 3.108m/s) Sóng điện từ lan truyền điện môi Tốc độ lan truyền sóng điện từ điện mơi nhỏ chân không phụ thuộc vào số điện mơi → → + Sóng điện từ sóng ngang Trong q trình lan truyền E B ln ln vng góc với vng góc với phương truyền sóng Tại điểm dao động điện trường từ trường ln pha với + Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách hai môi trường bị phản xạ khúc xạ ánh sáng Ngồi có tượng giao thoa, nhiễu xạ sóng điện từ + Sóng điện từ mang lượng Khi sóng điện từ truyền đến anten, làm cho electron tự anten dao động + Nguồn phát sóng điện từ đa dạng, tia lửa điện, cầu dao đóng, ngắt mạch điện, trời sấm sét b Thông tin liên lạc sóng vơ tuyến + Sóng vơ tuyến sóng điện từ dùng vơ tuyến, có bước sóng từ vài m đến vài km Theo bước sóng, người ta chia sóng vơ tuyến thành loại: sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung sóng dài + Tầng điện li lớp khí bị ion hóa mạnh ánh sáng Mặt Trời nằm khoảng độ cao từ 80 km đếm 800 km, có ảnh hưởng lớn đến truyền sóng vơ tuyến điện + Các phân tử khơng khí khí hấp thụ mạnh sóng dài, sóng trung sóng cực ngắn hấp thụ vùng sóng ngắn Các sóng ngắn phản xạ tốt tầng điện li mặt đất + Nguyên tắc chung thông tin liên lạc sóng vơ tuyến điện: Trang - Biến điệu sóng mang: * Biến âm (hoặc hình ảnh) muốn truyền thành dao động điện từ có tần số thấp gọi tín hiệu âm tần (hoặc tín hiệu thị tần) * Trộn sóng: Dùng sóng điện từ tần số cao (cao tần) để mang (sóng mang) tín hiệu âm tần thị tần xa Muốn phải trộn sóng điện từ âm tần thị tần với sóng điện từ cao tần (biến điệu) Qua anten phát, sóng điện từ cao tần biến điệu truyền khơng gian -Thu sóng: Dùng máy thu với anten thu để chọn thu lấy sóng điện từ cao tần muốn thu -Tách sóng: Tách tín hiệu khỏi sóng cao tần (tách sóng) dùng loa để nghe âm truyền tới dùng hình để xem hình ảnh -Khuếch đại:Để tăng cường độ sóng truyền tăng cường độ tín hiệu thu người ta dùng mạch khuếch đại c Sơ đồ khối máy phát vô tuyến đơn giản Micrô Mạch phát sóng điện từ cao tần Mạch biến điệu 4 Mạch khuếch đại Anten phát Ăng ten phát: khung dao động hở (các vòng dây cuộn L tụ C xa nhau), có cuộn dây mắc xen gần cuộn dây máy phát Nhờ cảm ứng, xạ sóng điện từ tần số máy phát phát ngồi khơng gian d Sơ đồ khối máy thu đơn giản Anten thu Mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần Mạch tách sóng Mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần Loa Ăng ten thu: khung dao động hở, thu nhiều sóng, có tụ C thay đổi Nhờ cộng hưởng với tần số sóng cần thu ta thu sóng điện từ có f = f0 4.Sự tương tự dao động dao động điện Đại lượng Đại lượng điện Dao động Dao động điện x” + ω 2x = q” + ω 2q = Tọa độ x Điện tích q k m ω= LC Vận tốc v Cường độ dòng điện i ω= Khối lượng m Độ cứng k Độ tự cảm L x = Acos(ωt + ϕ) q = Q0cos(ωt + ϕ) Nghịch đảo điện v = x’ = -ωAsin(ωt + ϕ) v = ωAcos(ωt + ϕ+ π/2) i = q’ = -ωQ0sin(ωt + ϕ) i = ωQ0sos(ωt + ϕ+ π/2 ) Trang dung C Lực F Hệ số ma sát µ Động Wđ Thế Wt Hiệu điện u v A2 = x +  ÷ ω Điệntrở R F = - kx = - mω2x NL từ trưởng (WL) Wđ = NL điện trưởng (WC) mv2 Wt = kx2 2 i Q02 = q +  ÷ ω q u = = Lω2 q C WL = Li2 q2 WC = 2C B CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI DẠNG 1: Xác định đại lượng : T, f, ω, bước sóng λ mà máy thu sóng thu a Các cơng thức: - Chu kì, tần số, tần số góc mạch dao động: T = 2π LC ; f = 1 I0 = ; ω= 2π LC 2π Q0 LC - Bước sóng điện từ: chân khơng: c Q0 = cT = c2π LC hay: λ = 6π.108 LC = 6π.10 (m) I0 f v c - Trong môi trường: λ = = (c = 3.108 m/s) f nf λ= - Máy phát máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC tần số sóng điện từ phát thu tần số riêng mạch.Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến thu sóng điện từ có bước sóng: λ = 2πc LC - Nếu mạch chọn sóng có L C biến đổi bước sóng mà máy thu vô tuyến thu thay đổi giới hạn từ: λmin = 2πc L Cmin đến λmax = 2πc L max Cmax + Ghép cuộn cảm - Có hai cuộn cảm có độ tự cảm L L2 ghép thành tụ có điện dung Lbộ = Lb - Nếu cuộn dây ghép song song: 1 LL = + ⇒ L // = giảm độ tự cảm L // L1 L L1 + L 1 = + giảm cảm kháng ZLb ZL1 ZL2 Trang f /2/ = f12 + f 22 ⇒ 1 λ1λ = + ⇒ λ// = T/ / T1 T2 λ12 + λ 22 Nếu cuộn dây ghép nối tiếp: L nt = L1 + L tăng độ tự cảm ZLb = ZL1 + ZL2 tăng cảm kháng 1 = + ⇒ Tnt2 = T12 + T22 ⇒ λ nt = λ12 + λ 22 f nt f1 f + Ghép tụ: - Có hai tụ điện có điện dung C C2 ghép thành tụ có điện dung Cbộ = Cb -Nếu tụ ghép song song: C // = C1 + C2 tăng điện dung 1 = + giảm dung kháng ZCb ZC1 ZC2 1 = + ⇒ T/2/ = T12 + T22 ⇒ λ / / = λ12 + λ 22 f / / f1 f Nếu tụ ghép nối tiếp: 1 CC = + ⇒ Cnt = giảm điện dung Cnt C1 C C1 + C ZCb = ZC1 + ZC2 tăng dung kháng f nt2 = f12 + f 22 ⇒ 1 λ1λ = + ⇒ λ nt = Tnt T1 T2 λ12 + λ 22 +Bộ tụ xoay: i tieá p: Cnt < C0 ⇔ λ1 < λ  λ  Cx  Noá λ = cT = 2πc LC ⇒  ÷ = ⇒  C0 Song song: C// > C0 ⇔ λ1 > λ  λ0   λ  C x + C0 Tụ xoay: C x / /C0 :  ÷ = C0  λ0  Cơng thức tụ xoay - Cơng thức tổng qt tính điện dung tụ tụ xoay góc α là: Zα Ci = ZC 180 i Trang - Công thức tổng quát tụ xoay là: 1 = + ZCi ZC1 1 − ZC2 ZC1 180 αi (Điều kiện: ZC2 < ZC1) - Trường hợp C1 ≤ C ≤ C2 ZC2 ≤ ZC ≤ ZC1 C − C1 α i (Điều kiện: C2 > C1) 180 ( Cmax − Cφmin ) -Công thức tổng quát hơn: C = C1 + φ max − φ - Nếu tính cho điện dung : Ci = C1 + b Bài tập tự luận: Câu 1: Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = mH tụ điện có điện dung C = 0,2 µF Biết dây dẫn có điện trở khơng đáng kể mạch có dao động điện từ riêng Xác định chu kì, tần số riêng mạch Hướng dẫn giải: Ta có: T = 2π LC = 4π.10-5 = 12,57.10-5 s; f = = 8.103 Hz T Câu 2: Mạch dao động máy thu với cuộn dây có độ tự cảm L = 5.10 H, tụ điện có điện dung 2.10-8 F; điện trở R = Hãy cho biết máy thu sóng điện từ có bước sóng bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Ta có: λ = 2πc LC = 600 m Câu 3: Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến điện gồm cuộn dây có độ tự cảm L = µH tụ điện C = 40 nF a Tính bước sóng điện từ mà mạch thu b Để mạch bắt sóng có bước sóng khoảng từ 60 m đến 600 m cần phải thay tụ điện C tụ xoay C V có điện dung biến thiên khoảng nào? Lấy π2 = 10; c = 3.108 m/s Hướng dẫn giải: a Ta có: λ = 2πc LC = 754 m  λ12 −9 C1 = 4π2 c2 L = 0, 25.10 F = 0, 25pF b Ta có:  C = λ = 25.10−9 F = 25pF  4π2 c2 L Vậy phải sử dụng tụ xoay CV có điện dung biến thiên từ 0,25 pF đến 25 pF Câu 4: Cho mạch dao động điện từ LC dao động tự do, độ tự cảm L = mH Người ta đo điện áp cực đại hai tụ 10 V, cường độ dòng điện cực đại mạch mA Tìm bước sóng điện từ mà mạch cộng hưởng Hướng dẫn giải: Trang LI2 1 2 CU = LI ⇒ C = 20 U0 2 LI0 Bước sóng: λ = 2πc LC = 2πc = 60π = 188,5m U0 Ta có: Câu 5: Mạch dao động điện từ gồm tụ C = 16nF cuộn cảm L = 25mH Tần số góc dao động là: A ω = 200Hz B ω = 200rad/s -5 C ω = 5.10 Hz D ω = 5.104rad/s Hướng dẫn giải: Từ công thức ω = , với C = 16nF = 16.10-9F L = 25mH = 25.10-3H LC = 5.104 rad/s Suy ω = LC Chọn đáp án D Câu 6: Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2mH tụ điện có điện dung C = 2pF, (lấy π2 = 10) Tần số dao động mạch A f = 2,5Hz B f = 2,5MHz C f = 1Hz D f = 1MHz Hướng dẫn giải: Áp dụng công thức tính tần số dao động mạch f = , thay L = 2.10-3H, 2π LC C = 2.10-12F π2 = 10, ta f = 2,5.106H = 2,5MHz Chọn đáp án B DẠNG 2: Viết biểu thức điện tích q, địên áp u, dịng điện i a Kiến thức cần nhớ: * Điện tích tức thời q = Q0cos(ωt + ϕq) với ω = : tần số góc riêng LC Khi t = : Nếu q tăng (tụ điện tích điện) ϕq < 0; Nếu q giảm (tụ điện phóng điện) ϕq > * Hiệu điện (điện áp) tức thời u= q Q0 = cos(ωt + ϕq ) = U 0cos(ωt + ϕ u ) C C Ta thấy ϕu = ϕq Khi t = u tăng ϕu < 0; u giảm ϕu > * Dịng điện tức thời i = q’ = – ωQ0sin(ωt + ϕ) = I0cos(ωt + ϕ + π ) Với : I0 = ωQ0 Khi t = i tăng ϕi < 0; i giảm ϕi > Trang * Các hệ thức liên hệ : IωQ = = Q0 q I L ; U = = = ωLI = I0 LC C ωC C + Khi tụ phóng điện q u giảm ngược lại + Quy ước: q > ứng với tụ ta xét tích điện dương i > ứng với dòng điện đến tụ ta xét * Liên hệ giá trị biên độ hiệu dụng: U0 = U ; I0 = I A b Bài tập tự luận: Câu 1: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 25 nF cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 4m H Giả sử thời điểm ban đầu cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại 40 mA Tìm biểu thức cường độ dịng điện, biểu thức điện tích tụ điện biểu thức điện áp hai tụ Hướng dẫn giải:  = 105 rad/s ω = LC Ta có:  ; t = i = I0 ⇒ cosϕ = ⇒ ϕ = i = I cos(ωt + φ)   i = 4.10 −2 cos105 t (A)   I  π −7 −7 Vậy: Q = = 4.10 C ⇒ q = 4.10 cos 10 t − ÷ (C) ω 2    qπ   u = = 16 cos 10 t − ÷ (V) C 2   Câu 2: Cho mạch dao động lí tưởng với C = nF, L = mH, điện áp hiệu dụng tụ điện UC = V Lúc t = 0, uC = 2 V tụ điện nạp điện Viết biểu thức điện áp tụ điện cường độ dòng điện chạy mạch dao động Hướng dẫn giải:  ω = LC = 10 rad/s  π Ta có:  U = U = U (V) ; tụ nạp điện nên ϕ = − rad  cosφ = u = 1π= cos  ± ÷ U0   3  C = 2.10 −3 (A) I0 = U0 L    π π  π −3 Vậy: i = I 0cos 10 t − + ÷ = 2.10 cos 10 t + ÷(A) 2 6      π u = cos 10 t − ÷ (V) 3   Trang Câu 3: Mạch dao động kín, lí tưởng có L = mH, C = 10 µF Khi dao động cường độ dịng điện hiệu dụng I = mA Chọn gốc thời gian lúc lượng điện trường lần lượng từ trường tụ điện phóng điện Viết biểu thức điện tích tụ điện, điện áp hai tụ cường độ dòng điện mạch dao động Hướng dẫn giải:  ω = LC = 10 rad/s  −3 Ta có: I = I = 2.10 (A)  I Q0 = = 2.10 −7 (C) ω  q π WC ⇒ q = Q0 ⇒ cosϕ = cos(± ) Q0 π Vì tụ phóng điện nên ϕ = Khi t = WC = 3Wt ⇒ W =   π −7 q = 2.10 cos 10 t + ÷(C)     qπ   −2 Vậy: u = = 2.10 cos 10 t + ÷ (V) C 6     2π  −3 i = 2.10 cos 10 t + ÷(A)    DẠNG 3: Bài toán lượng điện từ mạch dao động LC Câu 8: Khung dao động điện từ gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 0,1 H tụ điện có điện dung C = 10 µF Dao động điện từ khung dao động điều hoà với cường độ dịng điện cực đại I = 0,05 A Tính điện áp hai tụ thời điểm i = 0,03 A cường độ dòng điện mạch lúc điện tích tụ có giá trị q = 30 µC Mời q thầy đăng ký link để nhận file tài liệu WORD full tài liệu VIP lớp 10, 11 12 https://docs.google.com/forms/d/1zugT O7joqYnJowXkRDflWzZV3eKeBMF_ 9mJN_rvYxQ8/edit Hướng dẫn giải: Ở thời điểm i = 0,03 A Trang 10 LI02 Q02 = 2C Q02 q ⇒ Khi lượng tụ: wC = 3wl ⇒ = 2C 2C T Thời gian điện tích giảm từ Q0 đến Q0 là: t = 12 2 LI0 -6 Mà: T = 2π LC = 2π.10-6 s ⇒ LC = 10 = Năng lượng ban đầu mạch: W0 = q= Q0 ⇒ T = 2π.10-6 (s) Q0 Q02 4.10 −6 ⇒ I0 = = = LC 10 −6 2C A Suy ra: E = I0r = V Chọn đáp án A Câu 11: Cho mạch điện hình vẽ bên Cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 4.10 −3 H , tụ điện có điện dung C = 0,1µF, nguồn điện có suất điện động E = 3mV điện trở r = Ω Ban đầu khóa k đóng, có dịng điện chạy ổn định mạch, ngắt khóa k Tính điện tích tụ điện lượng từ cuộn dây gấp lần lượng điện trường tụ điện A 3.10-8C B 2,6.10-8C -7 C 6,2.10 C D 5,2.10-8C Hướng dẫn giải: Cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm I0 = k L C E,r E = 3mA = 3.10-3A r Năng lượng từ trường lần lượng điên trường có nghĩa Wc = 1 LI02 W0 = hay 4 q LI02 LC 4.10−3.10−7 = ⇒ q = I0 = 3.10−3 = 3.10−8 C 2C 4 Chọn đáp án A Câu 12: Một mạch dao động LC có L = 2mH, C = 8pF, lấy π = 10 Thời gian từ lúc tụ bắt đầu phóng điện đến lúc có lượng điện trường ba lần lượng từ trường là: 10−5 10−6 A 2.10-7s B 10-7s C D s s 75 15 Hướng dẫn giải: − Ta có: T = 2π LC = 2π 2.10 8.10−12 = 8.10 −7 s W Đề cho: WC = 3WL ⇒ WL = C ∆ϕ Q0 Suy ra: Δφ = πTrang 22 q W = WC + WL = Q2 q q q2 Li ⇔ = + + 2C 2C 2C 2C ⇒ q = Q0 π T 8.10−7 −7 −6 Ứng với thời gian : t = = = 10 = 10 s 12 12 15 Hình vẽ cho ta góc qt: Δφ = Chọn đáp án D T Lưu ý : Khi t = 0, q = q0 ϕ = mà wđ = 3wt q = q có thời gian 12 Duy trì dao động mạch có điện trở R - Công suất cung cấp cho mạch P = I2R với LI0 = CU 2 - Năng lượng để cung cấp cho mạch nhằm trì dao động thời gian t: W = Pt = I2Rt Câu 17: Cho mạch điện hình vẽ, nguồn có suất điện động E = 12V điện trở r = 1Ω, tụ có điện dung C = 100μF, cuộn dây có hệ số tự cảm L = 0,2H điện trở R0 = 5Ω; điện trở R = 18Ω Ban đầu K đóng, trạng thái mạch ổn định người ta ngắt khoá K Tính nhiệt lượng tỏa điện trở R thời gian từ ngắt K đến dao động mạch tắt hoàn toàn? A 25 mJ B 28,45 mJ C 24,74 mJ D 5,175mJ Hướng dẫn giải: Khi K đóng: I = E 12 = = 0,5A R + R + r 18 + + K R0,L Điện áp đầu tụ C lúc đầu: U = I ( R + R ) = 0,5 ( 18 + ) = 11,5V Năng lượng lúc đầu mạch: CU 02 LI02 10−4.11,52 0, 2.0,52 + = + 2 2 = 0, 66125.10−2 + 0, 025 = 0, 0316125J C E, r R W= Năng lượng tỏa R R tỉ lệ thuận với điện trở Khi mạch tắt hồn tồn lượng W chuyển thành nhiệt lượng tỏa R R Nhiệt lượng tỏa R tỉ lệ thuận với điện trở R: Q= 18 18 W = 0, 0316125 = 0, 024740217J ≈ 0, 02474J ≈ 24, 74mJ 23 23 Trang 23 Chọn đáp án A Mời quý thầy cô đăng ký link để nhận file tài liệu WORD full tài liệu VIP lớp 10, 11 12 https://docs.google.com/forms/d/1zugT O7joqYnJowXkRDflWzZV3eKeBMF_ 9mJN_rvYxQ8/edit Câu 20: Một nguồn điện có suất điện động 3V, điện trở 2Ω, mắc vào hai đầu mạch gồm cuộn dây có điện trở 3Ω mắc song song với tụ điện Biết điện dung tụ µF độ tự cảm 5µH Khi dịng điện chạy qua mạch ổn định, người ta ngắt nguồn điện khỏi mạch Lúc nhiệt lượng lớn toả cuộn dây bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Khi dòng điện qua mạch ổn định (qua cuộn dây): E; r I= E = A rn + rd Hđt hai đầu cuộn dây hđt đầu tụ: UAB = U0 = IR = 1,8 V Năng lượng dao động mạch lúc ngắt nguồn: W= C A B LI + CU = 4,5.10−6 J 2 Nhiệt lượng lớn tỏa cuộn dây L; R lượng dao động lúc đầu mạch Lúc nhiệt lượng lớn toả cuộn dây lượng mạch đó: Qmax = W = CU 02 LI + = 8,1.10-6 + 0,9.10-6 = 9.10-6 J = µJ 2 Câu 17: Có hai tụ giống chưa tích điện nguồn điện chiều có suất điện động E Lần thứ tụ mắc song song, lần thứ hai tụ mắc nối tiếp, nối với nguồn điện để tích điện Sau tháo hệ tụ khỏi nguồn khép kín mạch với cuộn dây cảm để tạo mạch dao động điện từ Khi hiệu điện tụ trường hợp hợp: A B E tỉ số lượng từ trường C Hướng dẫn giải: k D * Khi hai tụ mắc song song: Trang 24 C2boä E2 = CE2 2 E Khi hiệu điện tụ U = U2 = lượng điện Năng lượng mạch dao động: W0 = Cboä = 2C 2C trường E U 2boä CE (với Ubộ = U1 = U2 = ) WC =2C = 16 15 CE Khi lượng từ trường: WL = W0 – WC = 16 (1) * Khi hai tụ mắc nối tiếp: C2boä C E CE = = 2 E Khi hiệu điện tụ U = U2 = lượng điện Năng lượng mạch dao đơng: W0 = Cbộ trường E C U boä CE (với Ubộ = U1 + U2 = ) WC = = 2 16 CE Khi lượng từ trường: WL = W0 – WC = 16 (2) Từ (1) (2) ta suy tỉ số cần tìm Chọn đáp án A Câu 18: Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến gồm tụ xoay C cuộn cảm L Tụ xoay có điện dung C tỉ lệ với hàm bậc với góc xoay α Ban đầu chưa xoay mạch thu sóng có tần số fo Khi xoay tụ góc α1 mạch thu sóng có tần số f1 = f Khi xoay tụ góc α2 mạch thu sóng có tần số α2 f = f Tỉ số hai góc xoay là: α1 3 A B C D 3 Hướng dẫn giải: Điện dung tỉ lệ với hàm bậc với góc xoay α ⇒ C= Aα + B ⇒ ∆C = A.Δα Δα góc xoay thêm Khi chưa xoay f = 2π LC0 Xoay góc Δα = α1 điện dung C f1 = ⇒ C1 = 4C0 f ⇒ f giảm lần ⇒ C tăng lần Trang 25