lý thuyết về mạch dao động điện từ đặng việt hùng

Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ LÝ THUYẾT VỀ MẠCH DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ DẠNG TÍNH TỐN CÁC ĐẠI LƯỢNG TRONG MẠCH DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ 2π  T0 = ω = 2π LC  * Chu kỳ, tần số dao động riêng mạch LC: ω0 = → LC f0 = = ω =  T 2π 2π LC  Từ công thức trên, tính tốn L, C, T, f mạch dao động tăng giảm chu kỳ, tần số 2π LC1 ≤ T ≤ 2π LC  * Nếu C1 ≤ C ≤ C2 →   2π LC ≤ f ≤ 2π LC  ε.S Chú ý: Công thức tính điện dung tụ điện phẳng C = , d khoảng cách hai k.4πd tụ điện Khi tăng d (hoặc giảm d) C giảm (hoặc tăng), từ ta mối liên hệ với T, f Ví dụ 1: Nếu điều chỉnh để điện dung mạch dao động tăng lên lần chu kì dao động riêng mạch thay đổi (độ tự cảm cuộn dây không đổi)? Hướng dẫn giải: C' = 4C  Từ cơng thức tính chu kỳ dao động giả thiết ta có T = 2π LC → T ' = 2π L.4C = 2T → Vậy  T ' = 2π LC' chu kì tăng lần Nhận xét: Khi làm trắc nghiệm, khơng phải trình bày tiết kiệm thời gian, ta có nhận định sau: Từ biểu thức tính chu kì ta thấy T tỉ lệ với bậc hai điện dung C độ tự cảm L.Tức là, C tăng (hay giảm) n lần T tăng (hay giảm) lần, L tăng (hay giảm) m lần T tăng (hay giảm) lần Ngược lại với tần số f Như tập trên, C tăng lần, suy chu kì tăng =2 lần Ví dụ 2: Nếu tăng điện dung mạch dao động lên lần, đồng thời giảm độ tự cảm cuộn dây lần tần số dao động riêng mạch tăng hay giảm lần? Hướng dẫn giải:  f = 2π LC  1  1 f ' = = Theo giả thiết ta có  = = L 2π LC' → ƒ’ = 2π 8C 4π LC 2π LC C' = 8C  L  L ' =  Vậy tần số giảm hai lần Ví dụ 3: Một cuộn dây có điện trở khơng đáng kể mắc với tụ điện có điện dung 0,5 (μF) thành mạch dao động Hệ số tự cảm cuộn dây phải để tần số riêng mạch dao động có giá trị sau a) 440 Hz b) 90 MHz Hướng dẫn giải: Từ công thức ƒ = 1 →L= 2π LC 4π C.f Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -1 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ 1 = = 0,26 H 4π 0,5.10 −6.440 4π C.f 1 b) Khi f = 90 MHz = 90.106 Hz → L = = 6,3.10-12 (H) = 6,3 (pH) −6 2 = 4π 0,5.10 (90.10 ) 4π C.f Ví dụ 4: Một mạch dao động gồm có cuộn cảm có độ tự cảm L = 10 -3 H tụ điện có điện dung điều chỉnh khoảng từ pF đến 400 pF (cho biết pF = 10 -12 F) Mạch có tần số riêng nào? Hướng dẫn giải: Từ công thức f = ta nhận thấy tần số nghịch biến theo C L, nên f max ứng với Cmin, Lmin 2π LC fmin ứng với Cmax Lmax 1  f = = = 2,52.105 (Hz)  −3 −12 2π LCmax 2π 10 400.10  Như ta có  1 f = = = 2,52.10 (Hz) max −3 −12  2π LC 2π 10 4.10  Tức tần số biến đổi từ 2,52.105 (Hz) đến 2,52.106 (Hz) a) Khi f = 440 Hz → L = DẠNG BÀI TOÁN GHÉP CÁC TỤ ĐIỆN NỐI TIẾP, SONG SONG * Các tụ C1, C2 mắc nối tiếp ta có 1 = + , tức điện dung tụ giảm đi, Cb < C1; Cb < C b C1 C C2   ω = =  +     L  C1 C  LC     L Khi tần số góc, chu kỳ, tần số mạch T = 2π 1  + C1 C    1 1 1   +  = f = 2π LC 2π L  C1 C     * Các tụ C1, C2 mắc nối tiếp ta có Cb = C1 + C2, tức điện dung tụ tăng lên, Cb > C1; Cb > C2 1  ω = LC = L( C + C )   Khi tần số góc, chu kỳ, tần số mạch T = 2π L( C1 + C )  1 f = =  2π LC 2π L( C1 + C )  * Giả sử: T1; f1 chu kỳ, tần số mạch mắc L với C1 T1; f1 chu kỳ, tần số mạch mắc L với C2 - Gọi Tnt; fnt chu kỳ, tần số mạch mắc L với (C1 nối tiếp C2) 1 T1T2 = + ↔ Tnt = Tnt T1 T2 T12 + T22 Khi f nt = f12 + f 22 ↔ f nt = f12 + f 22 - Gọi Tss; fss chu kỳ, tần số mạch mắc L với (C1 song song C2) Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -2 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ Tss = T12 + T22 ↔ Tss = T12 + T22 Khi 1 f1f = + ↔ f ss = f ss f1 f f12 + f 22 Nhận xét: Hướng suy luận công thức dựa vào việc suy luận theo C T1T2  Tnt =  T12 + T22 - Khi tụ mắc nối tiếp C giảm, dẫn đến T giảm f tăng từ ta   2 f nt = f1 + f T = T + T 2  ss - Khi tụ mắc song song C tăng, dẫn đến T tăng f giảm, từ ta  f1f f ss = f12 + f 22  Tnt Tss = T1.T2 → Từ cơng thức tính Tnt , fnt Tss , fss ta  f nt f ss = f1.f Ví dụ 1: Cho mạch dao động LC có chu kỳ dao động riêng tần số dao động riêng T f Ghép tụ C với tụ C’ nào, có giá trị để a) chu kỳ dao động tăng lần? b) tần số tăng lần? Ví dụ 2: Cho mạch dao động LC có Q = 10-6 C, I0 = 10A a) Tính T, f b) Thay tụ C tụ C’ T tăng lần Hỏi T có giá trị + mắc hai tụ C C’nối tiếp + mắc C C’song song Ví dụ 3: Một mạch dao động gồm cuộn dây L tụ điện C Nếu dùng tụ C tần số dao động riêng mạch 60 kHz, dùng tụ C tần số dao động riêng 80 kHz Hỏi tần số dao động riêng mạch a) hai tụ C1 C2 mắc song song b) hai tụ C1 C2 mắc nối tiếp Hướng dẫn giải: a) Hai tụ mắc song song nên C tăng → f giảm 1 f1f 60.80 = + ↔f = = Từ ta được: f = 48 kHz f1 f f12 + f 22 60 + 80 b) Hai tụ mắc nối tiếp nên C giảm → f tăng Từ ta f = f12 + f 22 ↔ f = f12 + f 22 = 60 + 80 = 100 kHz Ví dụ 4: Một mạch dao động điện từ dùng tụ C tần số dao động riêng mạch f = (MHz) Khi mắc thêm tụ C2 song song với C1 tần số dao động riêng mạch f ss = 2,4 (MHz) Nếu mắc thêm tụ C2 nối tiếp với C1 tần số dao động riêng mạch A fnt = 0,6 MHz B fnt = MHz C fnt = 5,4 MHz D fnt = MHz Hướng dẫn giải: 1 1 1 1 − →f = * Hai tụ mắc song song nên C tăng → f giảm → = + ↔ = − = f ss f1 f f f ss f1 2,4 Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -3 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ (MHz) * Hai tụ mắc nối tiếp nên C giảm → f tăng → f = f12 + f 22 ↔ f = f12 + f 22 = 32 + = (MHz) Ví dụ 5: Một mạch dao động điện từ có cuộn cảm khơng đổi L Nếu thay tụ điện C tụ điện C 1, C2, với C1 nối tiếp C2; C1 song song C2 chu kỳ dao động riêng mạch T 1, T2, Tnt = 4,8 (μs), Tss = 10 (μs) Hãy xác định T1, biết T1 > T2 ? Hướng dẫn giải: * Hai tụ mắc song song nên C tăng → T tăng → Tss = T12 + T22 ⇔ T12 + T22 = 100 (1) T1T2 TT = ⇔ T1T2 = Tnt.Tss = 48 (2) * Hai tụ mắc nối tiếp nên C giảm → T giảm → Tnt = 2 Tss T1 + T2 T12 + T22 = 100 (T1 + T2 ) − 2T1T2 = 100 * Kết hợp (1) (2) ta hệ phương trình:  ⇔ T1T2 = 48 T1T2 = 48 T1 + T2 = 14 ⇔  T1T2 = 48 T = Theo định lý Viet đảo ta có T1, T2 nghiệm phương trình T2 -14T + 48 = →  T = T1 = 8µs Theo giả thiết, T1 > T2 →  T2 = 6µs DẠNG PHƯƠNG PHÁP VIẾT BIỂU THỨC u, i, q TRONG MẠCH DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ * Biểu thức điện tích hai tụ điện: q = Q0cos(ω + φ) C * Biểu thức cường độ dòng điện chạy cuộn dây: i = q’ = I0cos(ω + φ + π/2) A; I0 = ωQ0 Q cos(ωt + ϕ) Q * Biểu thức hiệu điện hai đầu tụ điện: u = = = U0cos(ωt + φ)V; U0 = C C π π ϕi = ϕq + = ϕ u + 2 * Quan hệ pha đại lượng: ϕu = ϕq * Quan hệ biên độ: Q = CU I = ωQ U0 = → ω= Q0 C I0 Q0 q = Q cos(ωt ) 2  q   i   * Phương trình liên hệ:  →   +   =1 π  Q  I   0  0 i = I cos ωt +  = − I sin(ωt )    Chú ý: +) 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 = +) Khoảng thời gian ngắn Δt để điện tích tụ tích điện nửa giá trị cực đại Bảng đơn vị chuẩn: L: độ tự cảm, đơn vị henry(H) 1mH = 10-3 H [mili (m) = 10-3 ] C:điện dung đơn vị Fara (F) F:tần số đơn vị Héc (Hz) 1mF = 10-3 F [mili (m) =10-3 ] 1KHz = 103 Hz [ kilô =103 ] 1μH = 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 [picơ (p) =10-12 ] Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -4 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ Ví dụ 1: Cho mạch dao động điện từ lí tưởng Biểu thức điện tích hai tụ điện q = 2.10-6 cos(105 t + ) C Hệ số tự cảm cuộn dây L = 0,1 (H) Viết biểu thức cường độ dòng điện, điện áp hai đầu cuộn cảm Hướng dẫn giải: I = ωQ  * Từ giả thiết ta có:  π π π 5π → i = 0,2cos(105t + ) A ϕi = ϕ q + = + =   * Biểu thức điện áp hai đầu cuộn cảm điện áp hai đầu tụ điện 1  −9 ω = LC → C = ω2 L = 1010.0,1 = 10 (F)   Q 2.10 −6 = 2.103 (V) Ta có: U = = → u = 2.103cos(105t + ) V C 10 −9  π  ϕ u = ϕi =  Ví dụ 2: Một cuộn dây cảm, có độ tự cảm L = 2/π (H), mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 3,18 (μF) Điện áp tức thời cuộn dây có biểu thức u L = 100cos(ωt – π/6) V Viết biểu thức cường độ dịng điện mạch điện tích hai bản? Hướng dẫn giải: 1 = Tần số góc dao động mạch ω = LC ≈ 700 (rad/s) .3,18.10 −6 π * Ta biết điện áp hai đầu cuộn dây điện áp hai đầu tụ điện Khi đó, Q0 = CU0 = 3,18.10-6.100 = 3,18.10-4 (C) Do u q pha nên φq = φu = - →q = 3,18.10-4 cos(700t - π/6) C I = ωQ = 700.3,18.10 −4 = 0,22A  * Ta lại có  → i = 0,22cos(700t + ) A π π π π ϕi = ϕq + = − + =  Ví dụ 3: Cho mạch dao động LC có q = Q0cos(2.106 t - ) C a) Tính L biết C = μF b) Tại thời điểm mà i = A q = 4.10-6 C Viết biểu thức cường độ dòng điện Đ/s: a) L = 125 nH 2 I = ωQ = 16A  q   i   -6 b)   +   = → Q0= 8.10 C Mà  π π → i = 16cos(2.106 t + ) A Q  I  ϕi = ϕ q + =  0  0   Ví dụ 4: Một mạch dao động LC có ω = 107 rad/s, điện tích cực đại tụ Q = 4.10-12C Khi điện tích tụ q = 2.10-12 C dịng điện mạch có giá trị A .10-5 A B 2.10-5 A C 2.10-5 A D 2.10-5 A Ví dụ 5: Trong mạch dao động LC có dao động điện từ tự (dao động riêng) với tần số góc 10 rad/s Điện tích cực đại tụ điện Q = 10-9 C Khi cường độ dòng điện mạch 6.10 -6 A điện tích tụ điện A q = 8.10–10 C B q = 4.10–10 C C q = 2.10–10 C D q = 6.10–10 C Hướng dẫn giải: Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -5 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ 2 q = Q cos(ωt )  q   i  Áp dụng hệ thức liên hệ ta  →   +  Q   ωQ  =  i = q' = −ωQ sin(ωt )   0  2 −6  q   6.10  Thay số với ω = 10 ; i = 6.10 ; Q0 = 10 →  −9  +  −5  = ⇔ q = 8.10-10 C    10   10  -6 -9 Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -6 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 1: Mạch dao động điện từ điều hồ có cấu tạo gồm A nguồn chiều tụ điện mắc thành mạch kín B nguồn chiều cuộn cảm mắc thành mạch kín C nguồn chiều điện trở mắc thành mạch kín D tụ điện cuộn cảm mắc thành mạch kín Câu 2: Mạch dao động điện từ điều hồ LC có chu kỳ A phụ thuộc vào L, khơng phụ thuộc vào C B phụ thuộc vào C, không phụ thuộc vào L C phụ thuộc vào L C D không phụ thuộc vào L C Câu 3: Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L tụ điện C, tăng điện dung tụ điện lên lần chu kỳ dao động mạch A tăng lần B tăng lần C giảm lần D giảm lần Câu 4: Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L tụ điện C, tăng điện dung tụ điện lên lần tần số dao động mạch A tăng lần B tăng lần C giảm lần D giảm lần Câu 5: Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L tụ điện C, tăng độ tự cảm cuộn cảm lên lần chu kỳ dao động mạch A tăng lần B tăng lần C giảm lần D giảm lần Câu 6: Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L tụ điện C, tăng độ tự cảm cuộn cảm lên lần tần số dao động mạch A tăng lần B tăng lần C giảm lần D giảm lần Câu 7: Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L tụ điện C Khi tăng độ tự cảm cuộn cảm lên lần giảm điện dung tụ điện lần tần số dao động mạch A khơng đổi B tăng lần C giảm lần D tăng lần Câu 8: Mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm L tụ điện C Khi tăng độ tự cảm lên 16 lần giảm điện dung lần chu kỳ dao động mạch dao động A tăng lần B tăng lần C giảm lần D giảm lần Câu 9: Mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm L tụ điện C Khi tăng độ tự cảm lên lần giảm điện dung lần tần số dao động mạch A tăng lần B tăng lần C giảm lần D giảm lần Câu 10: Muốn tăng tần số dao động riêng mạch LC lên gấp lần A tăng điện dung C lên gấp lần B giảm độ tự cảm L L/16 C giảm độ tự cảm L L/4 D giảm độ tự cảm L L/2 Câu 11: Tụ điện mạch dao động tụ điện phẳng Khi khoảng cách tụ tăng lên lần tần số dao động riêng mạch A tăng lần B tăng lần C giảm lần D giảm lần Câu 12: Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C cuộn cảm L, dao động tự với tần số góc 2π A ω = 2π LC B ω = C ω = LC D ω = LC LC Câu 13: Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C cuộn cảm L, dao động tự với chu kỳ 2π 1 A T = 2π LC B T = C T = D T = LC LC 2π LC Câu 14: Mạch dao động điện từ LC có tần số dao động f tính theo cơng thức 2π 1 L LC A f = B f = C f = D f = 2π LC LC 2π 2π C Câu 15: Cường độ dòng điện tức thời mạch dao động LC có dạng i = 0,05sin(2000t) A Tần số góc dao động mạch A ω = 100 rad/s B ω = 1000π rad/s C ω = 2000 rad/s D ω = 20000 rad/s Câu 16: Cường độ dịng điện tức thời mạch dao động LC có dạng i = 0,02cos(2000t) A Tụ điện mạch có điện dung μF Độ tự cảm cuộn cảm A L = 50 mH B L = 50 H C L = 5.10–6 H D L = 5.10–8 H Câu 17: Mạch dao động LC có điện tích mạch biến thiên điều hồ theo phương trình q = 4cos(2π.104t) μC Tần số dao động mạch Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -7 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ A f = 10 Hz B f = 10 kHz C f = 2π Hz D f = 2π kHz Câu 18: Mạch dao động LC gồm tụ C = 16 nF cuộn cảm L = 25 mH Tần số góc dao động mạch là: A ω = 2000 rad/s B ω = 200 rad/s C ω = 5.104 rad/s D ω = 5.10–4 rad/s Câu 19: Một mạch dao động LC có tụ điện C = 0,5 (μF) Để tần số góc dao động mạch 2000 rad/s độ tự cảm L phải có giá trị A L = 0,5 H B L = mH C L = 0,5 mH D L = mH −3 2.10 Câu 20: Một mạch dao động có tụ điện C = (F) mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L Để π tần số dao động mạch f = 500 Hz độ tự cảm L cuộn dây phải có giá trị 10 −3 10 −3 A L = (H) B L = 5.10–4 (H) C (H) D L = (H) π 2π Câu 21: Một mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = (H) tụ điện có điện dung C Tần số dao động riêng mạch MHz Giá trị C 1 1 A C = (pF) B C = (F) C C = (mF) D C = (μF) 4π 4π 4π 4π Câu 22: Mạch dao động có L = 0,4 (H) C = (pF) mắc song song với C = (pF) Tần số góc mạch dao động A ω = 2.105 rad/s B ω = 105 rad/s C ω = 5.105 rad/s D ω = 3.105 rad/s Câu 23: Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = (mH) tụ điện có điện dung C = (pF), lấy π2 = 10 Tần số dao động mạch A f = 2,5 Hz B f = 2,5 MHz C f = Hz D f = MHz Câu 24: Một mạch dao động LC lý tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 1/π (mH) tụ điện có điện dung C = (nF) Chu kỳ dao động mạch π –4 A T = 4.10 (s) B T = 2.10–6 (s) C T = 4.10–5 (s) D T = 4.10–6 (s) Câu 25: Một mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = (H) tụ điện có điện 2π dung C Tần số dao động riêng mạch f0 = 0,5 MHz Giá trị C 2 2 A C = (nF) B C = (pF) C C = (μF) D C = (mF) π π π π Câu 26: Một mạch dao động LC có chu kỳ dao động T, chu kỳ dao động mạch T' = 2T A thay C C' = 2C B thay L L' = 2L C thay C C' = 2C L L' = 2L D thay C C' = C/2 L L' =L/2 Câu 27: Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L khơng đổi tụ điện có điện dung C thay đổi Biết điện trở dây dẫn không đáng kể mạch có dao động điện từ riêng Khi điện dung có giá trị C tần số dao động riêng mạch f Khi điện dung có giá trị C2 = 4C1 tần số dao động điện từ riêng mạch f f A f2 = 4f1 B f2 = C f2 = 2f1 D f2 = Câu 28: Trong mạch dao động điện từ, điện tích cực đại tụ điện Q cường độ dịng điện cực đại mạch I0 chu kỳ dao động điện từ mạch Q0 I0 2 A T = 2π B T = 2π I Q C T = 2π D T = 2πQ0I0 I0 Q0 Câu 29: Điện tích cực đại dòng điện cực đại qua cuộn cảm mạch dao động Q = 0,16.10–11 C I0 = mA Mạch điện từ dao động với tần số góc A 0,4.105 rad/s B 625.106 rad/s C 16.108 rad/s D 16.106 rad/s Câu 30: Một khung dao động gồm cuộn dây L tụ điện C thực dao động điện từ tự Điện tích cực đại tụ điện Q = 10–5 C cường độ dòng điện cực đại khung I = 10 A Chu kỳ dao động mạch A T = 6,28.107 (s) B T = 2.10-3 (s) C T = 0,628.10–5 (s) D T = 62,8.106 (s) Câu 31: Trong mạch dao động LC lí tưởng dịng điện mạch Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -8 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ A ngược pha với điện tích tụ điện B trễ pha π/2 so với điện tích tụ điện C pha với điện điện tích tụ điện D sớm pha π/2 so với điện tích tụ điện Câu 32: Một cuộn dây cảm, có độ tự cảm L = 2/π (H), mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 3,18 (μF) Điện áp tức thời cuộn dây có biểu thức u L = 100cos(ωt – π/6) V Biểu thức cường độ dòng điện mạch có dạng A i = cos(ωt + π/3)A B i = cos(ωt - π/6)A C i = 0,1cos(ωt - π/3)A D i = 0,1cos(ωt + π/3)A Câu 33: Một mạch dao động LC gồm cuộn cảm L = 640 μH tụ điện có điện dung C = 36 pF Lấy π2 = 10 Giả sử thời điểm ban đầu điện tích tụ điện đạt giá trị cực đại Q = 6.10–6 C Biểu thức điện tích tụ điện cường độ dòng điện A q = 6.10-6cos(6,6.107t )C; i = 6,6cos(1,1.107t - π/2)A B q = 6.10-6cos(6,6.107t )C; i = 39,6cos(6,6.107t + π/2)A C q = 6.10-6cos(6,6.106t )C; i = 6,6cos(1,1.106t - π/2)A D q = 6.10-6cos(6,6.106t )C; i = 39,6cos(6,6.106t + π/2)A Câu 34: Cường độ dòng điện tức thời mạch dao động i = 0,05cos(100πt) A Hệ số tự cảm cuộn dây L = (mH) Lấy π = 10 Điện dung biểu thức điện tích tụ điện có giá trị sau đây? 5.10 −4 5.10 −4 A C = 5.10-2 (F); q = cos(100πt - π/2) C B C = 5.10-3 (F); q = cos(100πt - π/2) C π π 5.10 −4 5.10 −4 C C = 5.10-3 (F); q = cos(100πt + π/2) C D C = 5.10-2 (F); q = cos(100πt ) C π π Câu 35: Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm độ tự cảm L tụ điện có điện dung thay đổi từ C1 đến C2 Mạch dao động có chu kì dao động riêng thay đổi khoảng từ A T1 = 4π LC1 →T2 = 4π LC2 B T1 = 2π LC1 →T2 = 2π LC2 C T1 = LC1 →T2 = LC2 D T1 = LC1 →T2 = LC2 Câu 36: Một mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 64 (mH) tụ điện có điện dung C biến thiên từ 36 (pF) đến 225 (pF) Tần số riêng mạch biến thiên khoảng nào? A 0,42 kHz → 1,05 kHz B 0,42 Hz → 1,05 Hz C 0,42 GHz → 1,05 GHz D 0,42 MHz → 1,05 MHz Câu 37: Mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn cảm L tụ điện có điện dung C Khi thay tụ C hai tụ C1 C2 mắc nối tiếp chu kỳ dao động riêng mạch tính cơng thức L L  2π   +  D T = 1 A T = 2π L( C1 + C ) B T = 2π + C T = 2π L  +  C1 C  C1 C C1 C Câu 38: Mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn cảm L tụ điện có điện dung C Khi thay tụ C hai tụ C1 C2 mắc nối tiếp tần số dao động riêng mạch tính cơng thức 1 1 1   +  A f = B f = 2π L(C1 + C ) 2π L  C1 C     1  L + C f = C C   2π   D f = 2π L 1 + C1 C Câu 39: Mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn cảm L tụ điện có điện dung C Khi thay tụ C hai tụ C1 C2 mắc song song chu kỳ dao động riêng mạch tính cơng thức L  L  A T = 2π L(C1 + C ) B T = 2π + C T = 2π L +  C C  D T = 2π C + C  2   C1 C Câu 40: Mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn cảm L tụ điện có điện dung C Khi thay tụ C hai tụ C1 C2 mắc song song tần số dao động riêng mạch tính cơng thức Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -9 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ A f =  1  2π L + C C     1 C f = 2π L( C1 + C ) B f = 1 1   +  2π L  C1 C    D f = 2π L 1 + C1 C Câu 41: Một mạch dao động lý tưởng gồm cuộn cảm L tụ C mắc nối tiếp Để chu kỳ dao động mạch tăng lần phải ghép tụ C tụ C’ có giá trị ? A Ghép nối tiếp, C’ = 3C B Ghép nối tiếp, C’ = 4C C Ghép song song, C’ = 3C D Ghép song song, C’ = 4C Câu 42: Một mạch dao động điện từ, tụ điện có điện dung C = 40 nF, mạch có tần số f = 2.104 Hz Để mạch có tần số f’ = 104 Hz phải mắc thêm tụ điện C’ có giá trị A C’ = 120 (nF) nối tiếp với tụ điện trước B C’ = 120 (nF) song song với tụ điện trước C C’ = 40 (nF) nối tiếp với tụ điện trước D C’ = 40 (nF) song song với tụ điện trước Câu 43: Mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn cảm L tụ điện có điện dung C Khi thay tụ C tụ C1 mạch có tần số dao động riêng f Khi thay tụ C tụ C2 mạch có tần số dao động riêng f2 Khi ghép hai tụ song song với tần số dao động mạch thỏa mãn hệ thức sau ? f1f f + f12 A f = f12 + f12 B f = C f = f1 + f2 D f = f1 + f12 f1f Câu 44: Mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn cảm L tụ điện có điện dung C Khi thay tụ C tụ C1 mạch có tần số dao động riêng f Khi thay tụ C tụ C2 mạch có tần số dao động riêng f2 Khi ghép hai tụ nối tiếp với tần số dao động mạch thỏa mãn hệ thức sau ? f1f f + f12 A f = f12 + f12 B f = C f = f1 + f2 D f = f1 + f12 f1f Câu 45: Mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn cảm L tụ điện có điện dung C Khi thay tụ C tụ C1 mạch có chu kỳ dao động riêng f1 Khi thay tụ C tụ C2 mạch có chu kỳ dao động riêng f2 Khi ghép hai tụ nối tiếp với chu kỳ dao động mạch thỏa mãn hệ thức sau ? T1T2 T + T12 A T = T12 + T12 B T = C T = T1 + T2 D T = T12 + T12 T1T2 Câu 46: Mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn cảm L tụ điện có điện dung C Khi thay tụ C tụ C1 mạch có chu kỳ dao động riêng f1 Khi thay tụ C tụ C2 mạch có chu kỳ dao động riêng f2 Khi ghép hai tụ song song với chu kỳ dao động mạch thỏa mãn hệ thức sau ? T1T2 T12 + T12 2 A T = T1 + T1 B T = C T = T1 + T2 D T = T12 + T12 T1T2 Câu 47: Một mạch dao động lý tưởng gồm cuộn cảm L tụ C mắc nối tiếp Để chu kỳ dao động mạch tăng lần ta thực theo phương án sau ? A Thay L L’ với L’ = 3L B Thay C C’ với C’ = 3C C Ghép song song C C’ với C’ = 8C D Ghép song song C C’ với C’ = 9C Câu 48: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L tần số dao động mạch f = kHz; mắc tụ điện có điện dung C với cuộn L tần số dao động mạch f = kHz Khi mắc C1 song song C2 mắc với cuộn L tần số dao động mạch bao nhiêu? A f = 4,8 kHz B f = kHz C f = 10 kHz D f = 14 kHz Câu 49: Một mạch dao động dùng tụ C tần số dao động mạch f = 30 kHz, dùng tụ C tần số dao động riêng mạch f = 40 kHz Khi mạch dùng tụ C1 C2 mắc song song tần số dao động mạch A 35 kHz B 24 kHz C 50 kHz D 48 kHz Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -10 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ b) Sóng điện từ Sóng điện từ q trình truyền khơng gian điện từ trường biến thiên tuần hồn khơng gian theo thời gian 2) Tính chất sóng điện từ Sóng điện từ truyền môi trường vật chất chân không Vận tốc truyền sóng điện từ chân khơng lớn nhất, vận tốc ánh sáng v = c = 3.108 m/s Sóng điện từ sóng ngang Trong trình truyền sóng, điểm phương truyền,   vectơ E , vectơ B vuông góc với vng góc với phương truyền sóng Trong sóng điện từ, điện trường từ trường điểm ln dao động pha với Hình Mơ lan truyền sóng điện từ khơng gian Sóng điện từ có tính chất giống sóng học: phản xạ, khúc xạ giao thoa với 3) Sóng vơ tuyến a) Khái niệm sóng vơ tuyến Sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài kilomet dùng thơng tin liên lạc vơ tuyến gọi sóng vơ tuyến b) Cơng thức tính bước sóng vơ tuyến v Trong chân không: λ = = v.T = 2π.v LC với v = 3.108 m/s tốc độ ánh sáng chân khơng f Trong mơi trường vật chất có chiết suất n λ n = = v.T = ; n = , với v tốc độ ánh sáng truyền mơi trường có chiết suất n 4) Phân loại đặc điểm sóng vơ tuyến a) Phân loại sóng vơ tuyến Loại sóng Bước sóng Tần số Sóng dài km – 10 km 0,1 MHz – MHz Sóng trung 100 m – 1000 m (1 km) MHz – 10 MHz Sóng ngắn 10 m – 100 m 10 MHz – 100 MHz Sóng cực ngắn m – 10 m 100 MHz – 1000 MHz b) Đặc điểm loại sóng vơ tuyến Tầng điện li: Là tầng khí độ cao từ 80 - 800 km có chứa nhiều hạt mang điện tích electron, ion dương ion âm Sóng dài: Có lượng nhỏ nên khơng truyền xa Ít bị nước hấp thụ nên dùng thông tin liên lạc mặt đất nước Sóng trung: Ban ngày sóng trung bị tần điện li hấp thụ mạnh nên không truyền xa Ban đêm bị tần điện li phản xạ mạnh nên truyền xa được dùng thông tin liên lạc vào ban đêm Sóng ngắn: Có lượng lớn, bị tần điện li mặt đất phản xạ mạnh Vì từ đài phát mặt đất sóng ngắn truyền tới nơi mặt đất Dùng thông tin liên lạc mặt đất Sóng cực ngắn: Có lượng lớn không bị tần điện li phản xạ hay hấp thụ dùng thông tin vũ trụ III NGUYÊN TẮC TRUYỀN THƠNG BẰNG SĨNG ĐIỆN TỪ 1) Các loại mạch dao động a) Mạch dao động kín Trong q trình dao động điện từ diễn mạch dao động LC, điện từ trường không xạ bên Mạch dao động gọi mạch dao động kín b) Mạch dao động hở Nếu tách xa hai cực tụ điện C, đồng thời tách vịng dây cuộn cảm vùng khơng gian có điện trường biến thiên từ trường biến thiên mở rộng Khi mạch gọi mạch dao động hở Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -35 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ c) Anten Là dạng dao động hở, công cụ xạ sóng điện từ 2) Ngun tắc chung việc thơng tin liên lạc sóng vơ tuyến a) Ngun tắc truyền thơng tin Có ngun tắc việc truyền thơng tin sóng vơ tuyến Phải dùng sóng vơ tuyến có bước sóng ngắn nằm vùng dải sóng vơ tuyến Những sóng vơ tuyến dùng để tải thơng tin gọi sóng mang Đó sóng điện từ cao tần có bước sóng từ vài m đến vài trăm m Phải biến điệu sóng mang - Dùng micrơ để biến dao động âm thành dao động điện: sóng âm tần - Dùng mạch biến điệu để “trộn” sóng âm tần với sóng mang: biến điện sóng điện từ Ở nơi thu, dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần khỏi sóng cao tần để đưa loa Khi tín hiệu thu có cường độ nhỏ, ta phải khuyếch đại chúng mạch khuyếch đại b) Sơ đồ khối máy phát sóng vơ tuyến đơn giản Micro Biến điệu Khuếch đại cao tần Ăng ten phát Máy phát cao tần c) Sơ đồ khối máy thu sóng vô tuyến đơn giản Ăng ten thu Khuếch đại cao tần Tách sóng Khuếch đại âm tần Loa IV PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP Sóng điện từ mạch dao động LC phát thu có tần số tần số riêng mạch, ta xác định bước sóng chúng λ = v.T = 2πv LC Từ cơng thức tính bước sóng ta thấy, bước sóng biến thiên theo L C L hay C lớn, bước sóng lớn Nếu điều chỉnh mạch cho C L biến thiên từ Cmin, Lmin đến Cmax, Lmax bước sóng biến thiên tương ứng dải từ λ min= 2πv L C → λ min= 2πv L C Đối với toán tụ C1, C2 mắc song song nối tiếp ta giải theo quy tắc sau: * Nếu L mắc với tụ C1 mạch thu bước sóng λ1; Nếu L mắc với tụ C2 mạch thu bước sóng λ2 1 λ1λ L; ( C1ntC ) → = + ⇔ λ nt = λ nt λ1 λ λ2 + λ22 Khi L; ( C1ssC ) → λ2ss = λ2 + λ22 ⇔ λ nt = λ2 + λ22 1 * Đối với tốn có tụ xoay mà điện dung tụ hàm bậc góc xoay ta tính theo quy tắc: C − C1 - Điện dung tụ vị trí có góc xoay α phải thỏa mãn: Cα = C1 + k.α, k = α − α hệ số góc - Tính giá trị α Cα từ giả thiết ban đầu để thu kết luận Ví dụ 1: Mạch dao động máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = (µH) tụ điện biến đổi C, dùng để thu sóng vơ tuyến có bước sóng từ 13 (m) đến 75 (m) Hỏi điện dung C tụ điện biến thiên khoảng nào? Hướng dẫn giải: λ2 Từ cơng thức tính bước sóng: λ = 2πv LC → C = 2 4π v L Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -36 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ λ2min = = 47.10 −12 F 4π v L Từ ta được: λ2 C max = 2max = = 1563.10 −12 F 4π v L Vậy điện dung biến thiên từ 47 (pF) đến 1563 (pF) Ví dụ 2: Mạch dao động để chọn sóng máy thu gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 11,3 (µH) tụ điện có điện dung C = 1000 (pF) a) Mạch điện nói thu sóng có bước sóng λ0 bao nhiêu? b) Để thu dải sóng từ 20 (m) đến 50 (m), người ta phải ghép thêm tụ xoay Cx với tụ C nói Hỏi phải ghép giá trị Cx thuộc khoảng nào? c) Để thu sóng 25 (m), Cx phải có giá trị bao nhiêu? Các tụ di động phải xoay góc kể từ vị trí điện dung cực thu bước sóng trên, biết tụ di động C = xoay từ 00 đến 1800? Hướng dẫn giải: a) Bước sóng mạch thu được: λ0 = 2πv LC = …= 200 m b) Dải sóng cần thu có bước sóng nhỏ bước sóng λ nên điện dung tụ phải nhỏ C Do 1 1  = + phải ghép Cx nối tiếp với C, ta có: → λ0 = 2πv LCb = 2πv L + C C   Cb C Cx x   Từ giả thiết 20 ≤ λ ≤ 50 ↔ 20 ≤ 2πv LCb ≤ 50 ↔ 9,96.10-12 (F) ≤ Cb ≤ 62,3.10-12 (F) 1 = + = 9,94.1010 ⇔ Cx = 10.10-12 (F) = 10 (pF) C x Cb C 1 = + = 1,5.1010 ⇔ Cx = 66,4.10-12 (F) = 66,4 (pF) Với Cb = 62,3.10-12 (F) → C x Cb C Với Cb = 9,96.10-12 (F) → Vậy 10 (pF) ≤ Cx ≤ 66,4 (pF) C.C b = 15,8 (pF) C − Cb Theo giả thiết, Cx tỉ lệ với góc xoay theo dạng hàm bậc y = kx + b nên ( C x ) max − ( C x ) 66,4 − 10 = k= ≈ 0,33 α − α1 180 C x − ( C x ) 15,8 − 10 = Tại thời điểm có Cx = 15,8 (pF) ⇔ Cx = (Cx)min + k.α → α = = 18,5 k 0,313 Do góc xoay tụ di động xoay từ giá trị cực đại điện dung (ứng với góc 180 0) nên góc xoay điện dung tụ xoay có giá trị 15,8 pF 180 – 18,50 = 161,50 Ví dụ 3: Một tụ xoay có điện dung biến thiên liên tục tỉ lệ thuận với góc quay từ giá trị 10 (pF) đến 460 (pF) góc quay tụ tăng dần từ 00 đến 1800 Tụ điện mắc với cuộn dây có độ tự cảm L = 2,5 (µH) để tạo thành mạch dao động lối vào máy thu vô tuyến (mạch chọn sóng) a) Xác định khoảng bước sóng dải sóng thu với mạch b) để mạch bắt sóng có bước sóng 37,7 (m) phải đặt tụ xoay vị trí nào? Hướng dẫn giải: a) Bước sóng mạch thu λ0 = 2πv LC L = 2,5µH Theo giả thiết → 9, 42 (m) ≤ λ ≤ 63, (m) 10pF ≤ C ≤ 460pF b) Gọi λα giá trị bước sóng tụ góc xoay có giá trị α c) để thu sóng λ = 25 (m) → Cb = 15,56 (pF) → Cx = Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -37 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ Khi λα = 37,7 (m) ta có Cα  λ α  =   = 16 → Cα = 160 pF C0  λ    C − C 460 − 10 Điện dung tụ điện hàm bậc góc xoay nên có hệ số góc k = α − α = 180 − = 2,5 C α − C 160 − 10 = Mà theo phương trình hàm bậc ta Cα = k.α + C0 → α = = 60 k 2,5 Vậy phải đặt tụ xoay vị trí có góc quay α = 600 Ví dụ 4: Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến điện gồm dây có độ tự cảm L 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) góc xoay biến thiên từ 00 đến 1200 Nhờ vậy, mạch thu sóng điện từ có bước sóng dài từ λ1 = 10 (m) đến λ2 = 30(m) Cho biết điện dung tụ điện hàm bậc góc xoay a) Tính L C0 b) Để mạch thu sóng có bước sóng λ = 20 (m) góc xoay tụ bao nhiêu? Hướng dẫn giải: a) Tụ C0 Cx mắc song song nên điện dung tụ Cb = C0 + Cx Ta có λ1 = 2πv LC b1 = 2πv L(C + C x1 ) λ = 2πv LC b 2 C + 250 λ  C + Cx2 ⇔ = → C0 = 20 pF →  2 = λ  C + 10 C + C x1 = 2πv L(C + C x )  1 λ2 = = 92,6 μH Thay giá trị C = 20 (pF) vào λ ta L = (2πv) (C + C x1 ) b) Gọi λα giá trị bước sóng tụ góc xoay có giá trị α λ  C Khi λα = 20 (m) ta có α =  α  = 16 → Cα = 160 pF C0  λ    C − C 250 − 10 Điện dung tụ điện hàm bậc góc xoay nên có hệ số góc k = α − α = 120 − = 2 C α − C 160 − 10 = Theo phương trình hàm bậc ta Cα = k.α + C0 → α = = 75 k Vậy phải đặt tụ xoay vị trí có góc quay α = 750 Ví dụ 5: (Khối A – 2012): Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm xác định tụ điện tụ xoay, có điện dung thay đổi theo quy luật hàm số bậc góc xoay α linh động Khi α = 00, tần số dao động riêng mạch MHz Khi α = 1200, tần số dao động riêng mạch MHz để mạch có tần số dao động riêng 1,5 MHz α A 300 B 450 C 600 D 900 Ví dụ 6: (Khối A – 2010): Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm xác định tụ điện tụ xoay, có điện dung thay đổi theo quy luật hàm số bậc góc xoay α linh động Khi α = 00, tần số dao động riêng mạch MHz Khi α = 900, tần số dao động riêng mạch MHz để mạch có tần số dao động riêng MHz α A 2100 B 1350 C 1800 D 2400 Ví dụ 7: Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm xác định tụ điện tụ xoay, có điện dung thay đổi theo quy luật hàm số bậc góc xoay α linh động Khi α = 00, chu kỳ dao động riêng mạch T1 (s) Khi α = 600, chu kỳ dao động riêng mạch 2T1 (s) để mạch có chu kỳ dao động riêng 1,5T1 α A 450 B 350 C 250 D 300 Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -38 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ Ví dụ 8: Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm xác định tụ điện tụ xoay, có điện dung thay đổi theo quy luật hàm số bậc góc xoay α linh động Khi α = 100, chu kỳ dao động riêng mạch T1 (s) Khi α = 1000, chu kỳ dao động riêng mạch 2T1 (s) Khi α = 1600 chu kỳ dao động riêng mạch A 1,5T1 B 2,25T1 C 2T1 D T1 Ví dụ 9: Một mạch dao động để chọn sóng máy thu gồm cuộn dây có hệ số tự cảm L = 17,6 (µH) tụ điện có điện dung C = 1000 (pF), dây nối điện dung không đáng kể a) Mạch dao động nói bắt sóng có tần số bao nhiêu? b) Để máy nắt sóng có dải sóng từ 10 (m) đến 50 (m), người ta ghép thêm tụ biến đổi với tụ Hỏi tụ biến đổi phải ghép có điện dung khoảng nào? c) Khi đó, để bắt bước sóng 25 m phải đặt tụ biến đổi vị trí có điện dung bao nhiêu? a) f = 1,2 MHz, λ = 250 (m) b) C’ ghép nối tiếp với C; 1,6 (pF) < C’ < 41,6 (pF) c) C’’ = 10 (pF) Ví dụ 10: Khung dao động gồm cuộn dây L tụ điện C thực dao động điện từ tự điện tích cực đại Q0 = 10–6 (C) cường độ dòng điện cực đại khung I0 = 10 (A) a) Tìm bước sóng dao động tự khung b) Nếu thay tụ điện C tụ điện C’ bước sóng khung dao động tăng lên lần Hỏi bước sóng khung mắc C’ song song C; C’ nối tiếp với C Đs: a) λ = 188,4 (m) b) Khi C’ song song C → λ = 421,3 (m); C’ nối tiếp C → λ = 168,5 (m) Ví dụ 11: Mạch vào máy thu sóng gồm cuộn dây tụ điện có điện dung thay đổi từ giá trị C1 đến C2 = 9C1 Xác định dãy bước sóng điện từ mà máy thu được, biết rừng ứng với giá trị điện dung C1 mạch dao động cộng hưởng với bước sóng 10 (m) Đ/S: Bước sóng từ 10 (m) đến 30 (m) Ví dụ 12: Một mạch dao động gồm tụ điện C cuộn cảm L a) Điều chỉnh đến giá trị C = 300 (pF) L = 15.10–4 H Tìm tần số dao động mạch b) Khi cuộn cảm có hệ số tự cảm L = (µH), muốn mạch thu sóng có bước sóng 25m điện dung tụ điện bao nhiêu? c) Tụ điện có điện dung thay đổi từ 30 (pF) đến 500 (pF) Muốn mạch thu sóng có bước sóng từ 13 (m) đến 31 (m) cuộn cảm phải có hệ số tự cảm nằm khoảng giá trị nào? Đs: a) f = 0,23.106 Hz b) C = 173,6.10–12 (F) c) L biến thiên khoảng từ 0,16 (mH) đến 0,54 (mH) Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -39 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ Ví dụ 13: Một tụ điện xoay có điện dung biến thiên từ C1 = 10 (pF) đến C2 = 490 (pF) góc quay hai tụ điện tăng dần từ 00 đến 1800 Tụ điện mắc nối tiếp với cuộn dây có hệ số tự cảm L = (µH) để làm thành mạch dao động a) Xác định dãy bước sóng mà máy thu thu b) Để thu sóng có λ = 19,2 (m) phải đặt tụ xoay vị trí nào? Biết điện dung hàm bậc góc xoay Đs: a) Bước sóng từ 8,5 (m) đến 59,5 (m) b) Góc xoay α = 15,450 Ví dụ 14: Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 108π (mH) tụ xoay Tụ xoay có điện dung biến thiên theo góc xoay C = α + 30 (pF) để thu sóng điện từ có bước sóng λ = 15 m góc xoay ? A α = 35,50 B α = 37,50 C α = 36,50 D α = 38,50 Ví dụ 15: Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến điện gồm cuộn dây cảm có L = 2.10–5 H tụ xoay có điện dung biến thiên từ C1 = 10 pF đến C2 = 500 pF góc xoay biến thiên từ 00 đến 1800 Khi góc xoay tụ 900 mạch thu sóng điện từ có bước sóng A λ = 26,64 m B λ = 188,40 m C λ = 134,54 m D λ = 107,52 m Ví dụ 16: Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến điện gồm cuộn dây có L = µH tụ xoay Khi α = điện dung tụ C0 = 10 pF, α1 = 1800 điện dung tụ C1 = 490 pF Muốn bắt sóng có bước sóng 19,2 m góc xoay α bao nhiêu? A 15,750 B 22,50 C 250 D 18,50 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG - SÓNG ĐIỆN TỪ Câu Phát biểu sau sai nói điện từ trường? A Khi từ trường biến thiên theo thời gian, sinh điện trường xốy B Khi điện trường biến thiên theo thời gian, sinh từ trường C Điện trường xoáy điện trường mà đường sức đường cong có điểm đầu điểm cuối D Từ trường có đường sức từ bao quanh đường sức điện trường biến thiên Câu Trong điện từ trường, vectơ cường độ điện trường vectơ cảm ứng từ A phương, ngược chiều B phương, chiều C có phương vng góc với D có phương lệch góc 450 Câu Phát biểu sau không đúng? A Điện trường tĩnh điện trường có đường sức điện xuất phát từ điện tích dương kết thúc điện tích âm B Điện trường xốy điện trường có đường sức điện đường cong kín Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -40 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ C Từ trường tĩnh từ trường nam châm vĩnh cửu đứng yên sinh D Từ trường xoáy từ trường có đường sức từ đường cong kín Câu Phát biểu sau không đúng? A Một từ trường biến thiên theo thời gian sinh điện trường xoáy điểm lân cận B Một điện trường biến thiên theo thời gian sinh từ trường điểm lân cận C Điện trường từ trường không đổi theo thời gian có đường sức đường cong khép kín D Đường sức điện trường xốy đường cong kín bao quanh đường sức từ từ trường biến thiên Câu Phát biểu sau khơng nói điện từ trường? A Khi điện trường biến thiên theo thời gian, sinh từ trường xốy B Điện trường xốy điện trường có đường sức đường cong C Khi từ trường biến thiên theo thời gian, sinh điện trường D Từ trường xốy có đường sức từ bao quanh đường sức điện Câu Phát biểu sau khơng nói điện từ trường? A Một từ trường biến thiên theo thời gian sinh điện trường xoáy biến thiên điểm lân cận B Một điện trường biến thiên theo thời gian sinh từ trường xoáy điểm lân cận C Điện trường từ trường xoáy có đường sức đường cong kín D Đường sức điện trường xốy đường cong kín bao quanh đường sức từ từ trường biến thiên Câu Phát biểu sau nói điện từ trường? A Điện trường tụ điện biến thiên sinh từ trường giống từ trường nam châm hình chữ U B Sự biến thiên điện trường tụ điện sinh từ trường giống từ trường sinh dòng điện dây dẫn nối với tụ C Dòng điện dịch dòng chuyển động có hướng điện tích lịng tụ điện D Dòng điện dịch tụ điện dòng điện dẫn dây dẫn nối với tụ điện có độ lớn, ngược chiều Câu Phát biểu sau tính chất sóng điện từ khơng đúng? A Sóng điện từ truyền mơi trường vật chất kể chân khơng B Sóng điện từ mang lượng C Sóng điện từ phản xạ, khúc xạ, giao thoa   D Sóng điện từ sóng dọc, q trình truyền véctơ B E vng góc với vng góc với phương truyền sóng Câu Phát biểu sau tính chất sóng điện từ khơng đúng? A Nguồn phát sóng điện từ đa dạng, vật tạo điện trường từ trường biến thiên B Sóng điện từ mang lượng C Sóng điện từ bị phản xạ, khúc xạ, giao thoa D Tốc độ lan truyền sóng điện từ chân khơng tốc độ ánh sáng Câu 10 Phát biểu sau nói sóng điện từ? A Khi điện tích điểm dao động có điện từ trường lan truyền khơng gian dạng sóng B Điện tích dao động khơng thể xạ sóng điện từ C Tốc độ sóng điện từ chân không nhỏ nhiều lần so với tốc độ ánh sáng chân khơng D Tần số sóng điện từ nửa tần số điện tích dao động   Câu 11 Trong q trình lan truyền sóng điện từ, véctơ B vectơ E luôn A trùng phương vng góc với phương truyền sóng B biến thiên tuần hồn theo khơng gian, khơng tuần hồn theo thời gian C dao động ngược pha với D dao động pha với Câu 12 Phát biểu sau tính chất sóng điện từ khơng đúng? Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -41 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ A Sóng điện từ sóng ngang B Sóng điện từ mang lượng C Sóng điện từ phản xạ, khúc xạ, giao thoa D Sóng điện từ khơng truyền chân không Câu 13 Phát biểu sau tính chất sóng điện từ khơng đúng? A Sóng điện từ sóng ngang B Sóng điện từ mang lượng C Sóng điện từ bị phản xạ, khúc xạ, giao thoa D Vận tốc sóng điện từ gần vận tốc ánh sáng Câu 14 Đặc điểm số đặc điểm khơng phải đặc điểm chung sóng sóng điện từ? A Mang lượng B Là sóng ngang C Bị nhiễu xạ gặp vật cản D Truyền chân không Câu 15 Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vào A tượng cộng hưởng điện mạch LC B tượng xạ sóng điện từ mạch dao động hở C tượng hấp thụ sóng điện từ mơi trường D tượng giao thoa sóng điện từ Câu 16 Cơng thức sau dùng để tính bước sóng thơng số L, C mạch chọn sóng máy thu vô tuyến điện ? v 2π L LC A λ = B λ = 2πv LC C λ = 2πv D λ = 2π LC v C Câu 17 Tần số dao động điện từ khung dao động thoả mãn hệ thức sau đây? 2π L A f = 2π LC B f = C f = D f = 2π LC 2π LC C Câu 18 Chọn câu trả lời sai Trong mạch dao động LC, bước sóng điện từ mà mạch phát chân khơng I0 A λ = v/f B λ = v.T C 2πv LC D λ = 2πv Q0 Câu 19 Để tìm sóng có bước sóng λ máy thu vơ tuyến điện, người ta phải điều chỉnh giá trị điện dung C độ tự cảm L mạch dao động máy Giữa λ, L C phải thỏa mãn hệ thức v LC λ A 2π LC = B 2π LC = λ.v C 2π LC = D = f 2π v Câu 20 Một sóng điện từ có tần số f = MHz Bước sóng sóng điện từ A λ = 25 m B λ = 60 m C λ = 50 m D λ = 100 m Câu 21 Sóng FM đài tiếng nói Việt Nam có tần số f = 100 MHz Bước sóng mà đài thu có giá trị A λ = 10 m B λ = m C λ = m D λ = m Câu 22 Sóng điện từ chân khơng có tần số f = 150 kHz, bước sóng sóng điện từ A λ = 2000 m B λ = 2000 km C λ = 1000 m D λ = 1000 km Câu 23 Một mạch thu sóng có L = 10 μH, C = 1000/π2 pF thu sóng có bước sóng A λ = 0,6 m B λ = m C λ = 60 m D λ = 600 m Câu 24 Một mạch dao động LC dao động tự Người ta đo điện tích cực đại tụ Q0 = 10–6 C dòng điện cực đại mạch I0 = 10A Bước sóng điện từ mà mạch phát là: A λ = 1,885 m B λ = 18,85 m C λ = 188,5 m D λ = 1885 m Câu 25 Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến điện gồm tụ điện C = 880 pF cuộn cảm L = 20 μH Bước sóng điện từ mà mạch thu A λ = 100 m B λ = 150 m C λ = 250 m D λ = 500 m Câu 26 Mạch dao động bắt tín hiệu máy thu vô tuyến điện gồm cuộn cảm L = μH tụ điện C0 = 1800 pF Nó thu sóng vơ tuyến điện với bước sóng là: A λ = 11,3 m B λ = 6,28 m C λ = 13,1 m D λ = 113 m Câu 27 Mạch chọn sóng máy thu gồm cuộn dây cảm tụ điện có điện Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -42 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng Chương 4: Dao động sóng điện từ dung biến đổi Khi đặt điện dung tụ điện có giá trị 20 F bắt sóng có bước sóng 30 m Khi điện dung tụ điện giá trị 180 F bắt sóng có bước sóng A λ = 150 m B λ = 270 m C λ = 90 m D λ = 10 m Câu 28 Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến điện gồm tụ điện có điện dung C = 0,1 nF cuộn cảm có độ tự cảm L = 30 μH Mạch dao động bắt sóng vơ tuyến thuộc dải A sóng trung B sóng dài C sóng ngắn D sóng cực ngắn Câu 29 Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến điện gồm tụ điện có điện dung C = µF cuộn cảm có độ tự cảm L = 25 mH Mạch dao động bắt sóng vơ tuyến thuộc dải A sóng trung B sóng dài C sóng cực ngắn D sóng ngắn Câu 30 Nếu xếp theo thứ tự: sóng dài, sóng trung, sóng ngắn, sóng cực ngắn thang sóng vơ tuyến A Bước sóng giảm, tần số giảm B Năng lượng tăng, tần số giảm C Bước sóng giảm, tần số tăng D Năng lượng giảm, tần số tăng Câu 31 Sóng cực ngắn vơ tuyến có bước sóng vào cỡ A vài nghìn mét B vài trăm mét C vài chục mét D vài mét Câu 32 Sóng điện từ sau dùng việc truyền thơng tin nước? A Sóng dài B Sóng trung C Sóng ngắn D Sóng cực ngắn Câu 33 Sóng điện từ sau có khả xuyên qua tầng điện li? A Sóng dài B Sóng trung C Sóng ngắn D Sóng cực ngắn Câu 34 Sóng điện từ sau bị phản xạ mạnh tầng điện li? A Sóng dài B Sóng trung C Sóng ngắn D Sóng cực ngắn Câu 35 Sóng sau dùng truyền hình sóng vơ tuyến điện? A Sóng dài B Sóng trung C Sóng ngắn D Sóng cực ngắn Câu 36 Chọn câu nói sóng vơ tuyến? A Sóng ngắn có lượng nhở sóng trung B Bước sóng dài lượng sóng lớn C Ban đêm sóng trung truyền xa ban ngày D Sóng dài bị nước hấp thụ mạnh Câu 37 Chọn phát biểu sai nói sóng vơ tuyến: A Các sóng trung ban ngày chúng bị tầng điện li hấp thụ mạnh nên không truyền xa, ban đêm chúng bị tầng điện li phản xạ nên truyền xa B Sóng dài bị nước hấp thụ mạnh C Các sóng cực ngắn khơng bị tầng điện li hấp thụ phản xạ, có khả truyền xa theo đường thẳng D Sóng ngắn lượng sóng lớn Câu 38 Một máy thu thu sóng ngắn Để chuyển sang thu sóng trung, thực giải pháp sau mạch dao động anten ? A Giảm C giảm L B Giữ nguyên C giảm L C Tăng L tăng C D Giữ nguyên L giảm Câu 39 Mạch chọn sóng máy thu gồm tụ điện có điện dung C = (pF) cuộn cảm có độ 9π tụ cảm biến thiên Để bắt sóng điện từ có bước sóng λ = 100 m độ tự cảm cuộn dây ? A L = 0,0645 H B L = 0,0625 H C L = 0,0615 H D L = 0,0635 H Câu 40 Tại Hà Nội, máy phát sóng điện từ Xét phương truyền có phương thẳng đứng hướng lên Vào thời điểm t, điểm M phương truyền, vectơ cảm ứng từ có độ lớn cực đại hướng phía Nam Khi vectơ cường độ điện trường có A độ lớn cực đại hướng phía Tây B độ lớn cực đại hướng phía Đơng C độ lớn khơng D độ lớn cực đại hướng phía Bắc 1C 6A 11D 16B 21B 26D 31D 36C 2C 7B 12D 17C 22A 27C 32A 37B 3C 8D 13D 18D 23C 28A 33D 38C 4C 9D 14D 19C 24C 29B 34C 39B Word hóa: Trần Văn Hậu (0978.919.804 - tranvanhauspli25gvkg@gmail.com )- THPT U Minh Thượng - K.G Trang -43 - Khóa KIT1 Thầy Đặng Việt Hùng 5B 10A Chương 4: Dao động sóng điện từ 15A 20C 25C 30C 35D 40B BÀI TẬP VỀ MẠCH THU SÓNG (PHẦN 1) Câu Điện dung tụ điện phải thay đổi khoảng để mạch thu sóng vơ tuyến có tần số nằm khoảng từ f1 đến f2 (với f1 < f2) Chọn biểu thức ? 1 1