C L Trờng THPT Nguyễn Đức Cảnh Cô giáo : Trần Thị Phơng CHUYấN : DAO NG V SểNG IN T A. TểM TT Lí THUYT 1. Dao ng in t. a.Mạch dao động + Mch dao ng (Mạch L,C) l mt mch in khép kín gm mt t in cú in dung C v mt cun dõy cú t cm L, cú in tr thun khụng ỏng k. +Ban đầu tụ điện đợc tích điện đến điện tích q 0 sau đó đợc nối với cuộn cảm .Kể từ thời điểm nối vào cuộn cảm ,điện tích trên tụ điện và cờng độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hoà với tần số góc a. S bin thiờn in tớch v dũng in trong mch dao ng + in tớch trờn t in trong mch dao ng: q = q 0 cos(t + ). + in ỏp gia hai bn t in: u = C q = U 0 cos(t + ). Vi U o = C q 0 Nhn xột: in ỏp gia hai bn t in biến thiên điều hoà cùng tần số với điện tích trên tụ ,cùng pha vi in tớch trờn t in + Cng dũng in trong cun dõy: i = q' = - q 0 sin(t + ) = I 0 cos(t + + 2 ); vi I 0 = q 0 . Nhn xột : Cng dũng in trong cuộn dây biến thiên điều hoà cùng tần số với điện tíchvà hiệu điện thế giữa hai bản tụ ,sớm pha hơn điện tích và hiệu điện thế một góc 2 + H thc liờn h : 1)()( 2 0 2 0 =+ I i q q Hay: 1)()( 2 0 2 0 =+ I i I q Hay: 1) . ()( 2 0 2 0 =+ q i q q + Tn s gúc : = LC 1 + Chu kỡ v tn s riờng ca mch dao ng: T = 2 LC v f = LC 2 1 b. Nng lng in t trong mch dao ng + Nng lng in trng tp trung trong t in: W C = 2 1 C q 2 = 2 1 2 0 q C cos 2 (t + ) = 2 )2 tWcos(2 2 W 4 )22cos( 4 2 0 2 0 + += + + c tq c q + Nng lng t trng tp trung trong cun cm: W L = 2 1 Li 2 = 2 1 L 2 q 2 0 sin 2 (t + ) = 2 1 2 0 q C sin 2 (t + ) = 2 )2 t Wcos(2 2 W 4 )22cos( 4 2 0 2 0 + = + c q c q + Nng lng in t trong mch: W = W C + W L = 2 1 2 0 q C cos 2 (t + ) + 2 1 2 0 q C sin 2 (t + ) = Hng s + Liờn h gia q 0 , I 0 v U 0 trong mch dao ng: q 0 = CU 0 = 0 I = I 0 LC . + Cỏc kt kun - Nng lng in t trong mch LC bng nng lng in trng tp trung ti t v nng lng t trng tp trung ti cun cm - Nng lng in trng v nng lng t trng bin thiờn iu ho cựng tn s gúc = 2 ,tn s f=2f v chu kỡ T = 2 T so vi in tớch ca t in ,hiu iu th gia hai bn t v cng dũng in trong mch LC -Ti mt thi im bt k nng lng in t luụn c bo ton * Lu ý - Nng lng in trng ca t in chớnh l th nng in trng ca t in do vy nng lng t trng ca cun cm úng vai trũ nh ng nng cũn nng lng in t ca mch ng vai trũ nh c nng nờn W= 2 1 2 0 q C = 2 1 LI 2 0 = 2 1 CU 2 0 = hng s. Trang 1 Trêng THPT Ngun §øc C¶nh C« gi¸o : TrÇn ThÞ Ph¬ng NÕu W L = nW C th× + ±= + ±= + ±= 1 1 1 0 0 0 n n Ii n u u n q q NÕu W C = nW L th× + ±= + ±= + ±= 1 1 1 0 0 0 n I i n n uu n n qq d.Sự tắt dần của dao động điện từ trong mạch dao động - Cuộn cảm và dây nối bao giờ cũng có điện trở thuần ,dòng điện chạy qua điện trở gây ra tác dụng nhiệt làm cho năng lượng của mạch bò giảm dần - Ngoài ra một phần năng lượng của mạch bò bức xạ ra không gian xung quanh dưới dạng sóng điện từ cũng làm năng lượng của mạch giảm dần 2. Điện từ trường. * Hai giả thuyết của Macxoen +Giả thuyết về từ trường biến thiên: Khi một từ trường biến thiên theo thời gian sẽ sinh ra một điện trường xốy . Điện trường xốy là điện trường mà các đường sức điện trường mà các đường sức là những đường cong khép kín ,bao quanh các đường cảm ứng . + Giả thuyết về điện trường biến thiên : Khi một điện trường biến thiên theo thời gian ,làm xuất hiện một từ trường xốy .Từ trường xốy là từ trường mà các đường cảm ứng từ là đường cong khép kín ,bao quanh các đường sức của điện trường . * Điện từ trường : + Mỗi biến thiên theo thời gian của từ trường sinh ra trong khơng gian xung quanh một điện trường xốy biến thiên theo thời gian, ngược lại mỗi biến thiên theo thời gian của điện trường cũng sinh ra một từ trường biến thiên theo thời gian trong khơng gian xung quanh. + Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên cùng tồn tại trong khơng gian. Chúng có thể chuyển hóa lẫn nhau trong một trường thống nhất được gọi là điện từ trường. * Hai loại dòng điện trong mạch dao động LC + Dòng điện dẫn chạy qua dây dẫn sinh ra từ trường có đường sức từ là đường cong khép kín ,bao quanh dòng điện + Điện trường biến thiên trong lòng của tụ điện cũng sinh ra từ trường xốy có đường sức từ là đường cong khép kín ,bao quanh véc tơ cường độ điện trường .Vì vậy điện trường biến thiên trong lòng của tụ điện được coi như một dòng điện dịch + Trong mạch dao động tồn tại hai loại dòng điện ,gồm dòng điện dẫn chạy trong dây dẫn và dòng điện dịch do điện trường biến thiên trong lòng tụ sinh ra 3. Sóng điện từ - Thơng tin liên lạc bằng vơ tuyến. Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong khơng gian. * Tính chất của sóng điện từ + Sóng điện từ truyền được trong mọi mơi trường vật chất (cả trong chân khơng ) .Vận tốc lan truyền của sóng điện từ trong chân khơng bằng vận tốc ánh sáng (c ≈ 3.10 8 m/s). Tốc độ lan truyền của sóng điện từ trong các điện mơi nhỏ hơn trong chân khơng và phụ thuộc vào hằng số điện mơi. + Sóng điện từ là sóng ngang. Trong q trình lan truyền → E và → B ln ln vng góc với nhau và vng góc với phương truyền sóng. Tại mỗi điểm dao động của điện trường và từ trường ln đồng pha với nhau. + Giống như sóng cơ học ,sóng điện từ cũng tn theo những định luật : Phản xạ ,khúc xạ, nhiễu xạ ,giao thoa và tạo thành sóng dừng . + Sóng điện từ mang năng lượng. Khi sóng điện từ truyền đến một anten, làm cho các electron tự do trong anten dao động .Như vậy khi truyền trong khơng gian ,sóng điện từ mang theo năng lượng tỉ lệ với luỹ thừa bậc 4 của tần số + Những sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài kilơmét được dùng trong thơng tin liên lạc vơ tuyến nên gọi là sóng vơ tuyến * Lưu ý - Nguồn phát sóng điện từ rất đa dạng, như tia lửa điện, cầu dao đóng, ngắt mạch điện, trời sấm sét . - Khác víi sãng c¬ häc ,sãng ®iƯn tõ ®i mµ kh«ng cÇn tíi sù nÐn gi·n ®µn håi cđa c¸c ph©n tư trong m«i trêng trun sãng *Sãng v« tun Trang 2 Trờng THPT Nguyễn Đức Cảnh Cô giáo : Trần Thị Phơng - Sóng vô tuyến là sóng điện từ có tần số hàng nghìn Hz trở lên - Tng in li l lp khớ quyn b ion húa mnh bi ỏnh sỏng Mt Tri v nm trong khong cao t 80 km m 800 km, cú nh hng rt ln n s truyn súng vụ tuyn in. - Theo tần số và bớc sóng ,sóng điện từ đợc phân ra 4 loại Loại sóng Tần số (MHz) Bớc sóng (m) Sóng dài 0,1 1 10 5 10 3 Sóng trung 1 10 10 3 10 2 Sóng ngắn 10 100 10 2 10 Sóng cực ngắn 100 1000 10 0,01 - Đặc tính của mỗi loại sóng điện từ : + Sóng dài và cực dài ít bị nớc hấp thụ nên đợc dùng để truyền thông tin dới nớc .Sóng dài ít dùng để thông tin trên mặt đất vì năng lợng nhỏ không truyền đi đợc xa + Sóng trung ban ngày bị tầng điện li hấp thụ mạnh nên không truyền đợc xa ,ban đên tầng điện li phản xạ nên truyền đợc xa + Sóng ngắn có năng lợng lớn hơn sóng trung ,chúng bị tầng điện li và mặt đất phản xạ đi phản xạ lại nhiều lần .Một đài phát sóng ngắn công suất lớn có thể truyền sóng tới mọi điểm trên bề mặt trái đất + Sóng cực ngắn có năng lợng lớn nhất ,không bị tầng điện li hấp thụ và phản xạ ,có khả năng truyền đi rất xa theo đờng thẳng và đợc dùng để truyền thông tin vũ trụ .Vô tuyến truyền hình đợc dùng sóng cực ngắn ,không truyền đi đợc xa trên bề mặt trái đất .Muốn truyền hình đi xa phải có vệ tinh nhân tạo hoặc các đài thu phát sóng trung gian . III Nguyờn tc chung ca thụng tin liờn lc bng súng vụ tuyn in: - Bin iu súng mang: *Bin õm thanh (hoc hỡnh nh) mun truyn i thnh cỏc dao ng in t cú tn s thp gi l tớn hiu õm tn (hoc tớn hiu th tn) phải dùng sóng mang . *Trn súng: Súng in t tn s cao (cao tn) mang (súng mang) cỏc tớn hiu õm tn hoc th tn i xa . Mun vy phi trn súng in t õm tn hoc th tn vi súng in t cao tn (bin iu). Qua anten phỏt, súng in t cao tn ó bin iu c truyn i trong khụng gian. -Thu súng : Dựng mỏy thu vi anten thu chn v thu ly súng in t cao tn mun thu. -Tỏch súng: Tỏch tớn hiu ra khi súng cao tn (tỏch súng) ri dựng loa nghe õm thanh truyn ti hoc dựng mn hỡnh xem hỡnh nh. -Khuch i: tng cng ca súng truyn i v tng cng ca tớn hiu thu c ngi ta dựng cỏc mch khuch i. *. S khi ca mt mỏy phỏt thanh vụ tuyn n gin ng ten phỏt: l khung dao ng h (cỏc vũng dõy ca cun L hoc 2 bn t C xa nhau), cú cun dõy mc xen gn cun dõy ca mỏy phỏt. Nh cm ng, bc x súng in t cựng tn s mỏy phỏt s phỏt ra ngoi khụng gian. *. S khi ca mt mỏy thu thanh n gin ng ten thu: l 1 khung dao ng h, nú thu c nhiu súng, cú t C thay i. Nh s cng hng vi tn s súng cn thu ta thu c súng in t cú f = f 0 B. CC DNG BI TP DNG 1: Xỏc nh cỏc i lng :T, f, , bc súng m mỏy thu súng thu c. a. P h ơng pháp giải toán -Những bài tập đơn giản tính tần số góc, Chu kỡ, tn s, bớc sóng ca mch dao ng ta áp dụng công thức để tính : 2T LC = ; 1 2 f LC = ; = LC 1 . ; = c f = cT = c2 LC Trang 3 2 1 3 4 5 1 2 3 4 5 1.Micrụ 2.Mch phỏt súng in t cao tn. 3.Mch bin iu. 4.Mch khuch i. 5.Anten phỏt 1.Anten thu 2.Mch khuch i dao ng in t cao tn. 3.Mch tỏch súng. 4.Mch khuch i dao ng in t õm tn . 5.Loa Trờng THPT Nguyễn Đức Cảnh Cô giáo : Trần Thị Phơng - Những bài tập cho tần số góc hoặc chu kỳ hoặc tần số và tính L hoặc C ta sử dụng các công thức 2T LC = ; 1 2 f LC = ; = LC 1 . ; = c f = cT = c2 LC sau đó suy ra các đại lợng cần tính . -Nếu một bài toán mà mạch dao động có hai tụ C 1 và C 2 có thể mắc nối tiếp hoặc song song . Để tính chu kỳ ,tần số ,bớc sóng khi có sự thay đổi về cách mắc ta có thể sử dụng các công thức tính nhanh sau Nếu có hai tụ C 1 và C 2 nối tiếp nhau thì += += += += 2 2 2 1 2 2 2 2 1 2 2 2 2 1 2 21 111 111 111 fff TTT ccc nt nt nt nt Nếu có hai tụ C 1 và C 2 song song nhau thì += += += += 2 2 2 1 2 2 2 2 1 2 2 2 2 1 2 21 111 fff TTT CCC ss ss ss ss * Lu ý: - Trong các bài toán phải đổi đơn vị của các đại lợng L ;C ; ;T;f ra các đơn vị chuẩn rồi sau đó với thay vào biểu thức tính L: t cm, n v henry(H) C:in dung n v l Fara (F) f:tn s n v l Hộc (Hz) 1mH = 10 -3 H [mili (m) = 3 10 ] 1mF = 10 -3 F [mili (m) = 3 10 ] 1KHz = 10 3 Hz [ kilụ = 3 10 ] 1àH = 10 -6 H [micrụ( à )= 6 10 ] 1àF = 10 -6 F [micrụ( à )= 6 10 ] 1MHz = 10 6 Hz [Mờga(M) = 6 10 ] 1nH = 10 -9 H [nanụ (n) = 9 10 ] 1nF = 10 -9 F [nanụ (n) = 9 10 ] 1GHz = 10 9 Hz [Giga(G) = 9 10 ] 1pF = 10 -12 F [picụ (p) = 12 10 ] - Để giải nhanh các bài toán ta cần chú ý t duy nhanh theo tỉ lệ thuận hay tỉ lệ nghịch .Ví dụ bớc sóng thờng tỉ lệ thuận với L hoặc C - Nếu sóng điện từ truyền trong môi trờng có chiết suất n thì bớc sóng đợc tính theo công thức : = f v = nf c . (c 3.10 8 m/s). -Mỏy phỏt hoc mỏy thu súng in t s dng mch dao ng LC thỡ tn s súng in t phỏt hoc thu c bng tn s riờng ca mch.Mch chn súng ca mỏy thu vụ tuyn thu c súng in t cú bc súng: = f c = 2c LC . -Nu mch chn súng cú c L v C bin i thỡ bc súng m mỏy thu vụ tuyn thu c s thay i trong gii hn t: min = 2c minmin CL n max = 2c maxmax CL . b. Bi tp cú hng dn : Cõu 1: Mch dao ng in t gm t C = 16nF v cun cm L = 25mH. Tn s gúc dao ng l: A. = 200Hz. B. = 200rad/s. C. = 5.10 -5 Hz. D. = 5.10 4 rad/s. Hng dn: T Cụng thc LC 1 = , vi C = 16nF = 16.10 -9 F v L = 25mH = 25.10 -3 H. Suy ra . Chn D Cõu 2: Mch dao ng LC gm cun cm cú t cm L = 2mH v t in cú in dung C = 2pF, (ly 2 = 10). Tn s dao ng ca mch l A. f = 2,5Hz. B. f = 2,5MHz. C. f = 1Hz. D. f = 1MHz. Trang 4 Trờng THPT Nguyễn Đức Cảnh Cô giáo : Trần Thị Phơng Hng dn: T cụng thc tớnh tn s dao ng ca mch LC2 1 f = , thay L = 2.10 -3 H, C = 2.10 -12 F v 2 = 10, ta c f = 2,5.10 6 H = 2,5MHz. Chn B Cõu 7: Chn cõu tr li ỳng:Mch dao ng ca mt mỏy thu vụ tuyn cú in dung C = 2 nF . Tn s dao ng riờng ca mch t 1kHz n 1MHz. t cm ca mch cú giỏ tr trong khong A. 1,25 H n 12,5 H . B. 12,5 H n 125 H . C. mHH à 125125 . D. 5 H n 500 H . Hng dn: T cụng thc tớnh tn s dao ng ca mch LC2 1 f = 2 2 2 1 1 4 L C f C = = ng vi f 1 = 1KHz ta c L 1 ; ng vi f 2 = 1MHz ta c L 2 nm trong khong mHH à 125125 Chn C Cõu 8: Chn cõu tr li ỳng:Mt mch dao ng LC gm mt cun thun cm cú t cm L = 640 à H, v mt t in cú in dung C bin thiờn t 36pF n 225pF. Ly 2 10 . Chu k dao ng riờng ca mch cú th bin thiờn t. A. 960ms n 2400ms. B.960 à s n 2400 à s. C.960ns n 2400ns. D.960ps n 2400ps. Hng dn: T cụng thc tớnh chu k dao ng ca mch T = 2 LC . ng vi C 1 = 36 pF ta c T 1 960ns ; ng vi C 2 = 225pF ta c T 2 2400ns Cõu 3: Mt mch dao ng gm mt t in cú in dung C v mt cun cm cú t cm L . Mch dao ng cú tn s riờng 100kHz v t in cú c= 5.nF. t cm L ca mch l : A. 5.10 -5 H. B. 5.10 -4 H. C. 5.10 -3 H. D. 2.10 -4 H. Gii: Chn C.Hng dn: 2 2 2 1 1 4 L C f C = = hoc dựng lnh SOLVE ca mỏy tớnh Fx 570ES, vi n s L l bin X : Dựng biu thc 1 2 f LC = Nhp cỏc s d liu vo mỏy tớnh : 5 9 1 10 2 5.10 = Xx . Sau ú nhn SHIFT CALC ( Lnh SOLVE) v nhn du = hin th kt qu ca L: X = 5.066059.10 -4 (H) Chỳ ý: Nhp bin X l phớm: ALPHA ) : mn hỡnh xut hin X Nhp du = l phớm : ALPHA CALC :mn hỡnh xut hin = Chc nng SOLVE: SHIFT CALC v sau ú nhn phớm = hin th kt qu X = Cõu 4: Mt mch dao ng LC cú t C=10 4 / F, tn s ca mch l 500Hz thỡ cun cm phi cú t cm l: A. L = 10 2 / H B. L = 10 2 / H C. L = 10 4 / H D. L = 10 4 / H Cõu 5: Mt mch dao ng LC vi cun cm L = 1/ mH, mch cú tn s dao ng l 5kHz thỡ t in phi cú in dung l: A. C = 10 5 / àF B. C = 10 5 / F. C = 10 5 / 2 F D. C = 10 5 / àF Cõu 6: Trong mch dao ng LC, khi hot ng thỡ in tớch cc i ca t l Q 0 =1 àC v cng dũng in cc i cun dõy l I 0 =10A. Tn s dao ng ca mch l: A. 1,6 MHz B. 16 MHz C . 1,6 kHz D. 16 kHz Cõu 7: Mch chn súng ca mỏy thu vụ tuyn in gm t C = 880pF v cun L = 20àH. Bc súng in t m mch thu c l A. = 100m. B. = 150m. C. = 250m. D. = 500m. Chn C.Hng dn: Bc súng in t m mch chn súng thu c l LC.10.3.2 8 = = 250m. Cõu 8: Mch chn súng ca mỏy thu vụ tuyn in gm t C = 1nF v cun L = 100 Hà (ly ).10 2 = Bc súng m mch thu c. A. 300 = m. B. 600 = m. C. 300 = km. D. 1000 = m Trang 5 Trờng THPT Nguyễn Đức Cảnh Cô giáo : Trần Thị Phơng Cõu 9: Súng in t trong chõn khụng cú tn s f = 150kHz, bc súng ca súng in t: A. =2000m. B. =2000km. C. =1000m. D. =1000km. Chn A.Hng dn: p dng cụng thc tớnh bc súng m2000 10.15 10.3 f c 4 8 === Cõu 10: Mch dao ng ca mỏy thu vụ tuyn cú cun L=25àH. thu c súng vụ tuyn cú bc súng 100m thỡ in dung C cú giỏ tr A. 112,6pF. B. 1,126nF. C. 1,126.10 -10 F D. 1,126pF. Chn A.Hng dn: 0 2cT c LC = = . Suy ra: 2 2 2 4 C c L = Cõu 11: Súng FM ca i H Ni cú bc súng = 10 3 m. Tỡm tn s f. A . 90 MHz ; B. 100 MHz ; C. 80 MHz ; D. 60 MHz . Chn A.Hng dn: c f = .Suy ra c f = c. Bi tp t lun: Cõu 12: Mt mch dao ng in t LC gm cun dõy thun cm cú t cm L = 2 mH v t in cú in dung C = 0,2 àF. Bit dõy dn cú in tr thun khụng ỏng k v trong mch cú dao ng in t riờng. Xỏc nh chu kỡ, tn s riờng ca mch. Gii: Ta cú: T = 2 LC = 4.10 -5 = 12,57.10 -5 s; f = T 1 = 8.10 3 Hz. Cõu 13: Mch dao ng ca mt mỏy thu thanh vi cun dõy cú t cm L = 5.10 -6 H, t in cú in dung 2.10 -8 F; in tr thun R = 0. Hóy cho bit mỏy ú thu c súng in t cú bc súng bng bao nhiờu? Gii: Ta cú: = 2c LC = 600 m. Cõu 14: Mch chn súng ca mt mỏy thu vụ tuyn in gm mt cun dõy cú t cm L = 4 àH v mt t in C = 40 nF. a) Tớnh bc súng in t m mch thu c. b) mch bt c súng cú bc súng trong khong t 60 m n 600 m thỡ cn phi thay t in C bng t xoay C V cú in dung bin thiờn trong khong no? Ly 2 = 10; c = 3.10 8 m/s. Gii: a) Ta cú: = 2c LC = 754 m. b) Ta cú: C 1 = Lc 22 2 1 4 = 0,25.10 -9 F; C 2 = Lc 22 2 2 4 = 25.10 -9 F; vy phi s dng t xoay C V cú in dung bin thiờn t 0,25 pF n 25 pF. Cõu 15: Cho mt mch dao ng in t LC ang dao ng t do, t cm L = 1 mH. Ngi ta o c in ỏp cc i gia hai bn t l 10 V, cng dũng in cc i trong mch l 1 mA. Tỡm bc súng in t m mch ny cng hng. Gii: . Ta cú: 2 1 CU 2 0 = 2 1 LI 2 0 C = 2 0 2 0 U LI ; = 2c LC = 2c 0 0 U LI = 60 = 188,5m. Cõu 16: Mch chn súng ca mt mỏy thu thanh gm mt cun dõy cú t cm L = 2.10 -6 H, t in cú in dung C thay i c, in tr thun R = 0. mỏy thu thanh thu c cỏc súng in t cú bc súng t 57 m (coi bng 18 m) n 753 m (coi bng 240 m) thỡ t in phi cú in dung thay i trong khong no? Cho c = 3.10 8 m/s. Gii: Ta cú: C 1 = Lc 22 2 1 4 = 4,5.10 -10 F; C 2 = Lc 22 2 2 4 = 800.10 -10 F. Vy C bin thiờn t 4,5.10 -10 F n 800.10 -10 F. DNG 2 : Vit biu thc in tớch q , ờn ỏp u, dũng in i Trang 6 Trờng THPT Nguyễn Đức Cảnh Cô giáo : Trần Thị Phơng a. P h ơng pháp giải toán * vit biu thc ca q, i hoc u mà đầu bài cha cho biểu thức nào khác thì ta tỡm tn s gúc , giỏ tr cc i v pha ban u ca i lng cn vit biu thc ri thay vo biu thc tng ng ca chỳng. - Biểu thức đin tớch q = q 0 cos(t + q ) Vi : LC 1 = :l tn s gúc riờng ,q 0 tìm từ các biểu thức liên quan đến nó .Còn q đợc tìm nh sau : Khi t = 0 nu q ang tng (t in ang tớch in) thỡ q < 0; nu q ang gim (t in ang phúng in) thỡ q > 0. - Biểu thức hiệu điện thế u= U 0 cos(t + u ) Vi : LC 1 = :l tn s gúc riờng ,U 0 tìm từ các biểu thức liên quan đến nó .Còn u = q . - Biểu thức cờng độ dòng điện i= I 0 cos(t + i ) Vi : LC 1 = :l tn s gúc riờng ,I 0 tìm từ các biểu thức liên quan đến nó .Còn u = i . Khi t = 0 nu i ang tng thỡ i < 0 nu i ang gim thỡ i > 0. * vit biu thc ca q hoặc i hoc u khi đầu bài cho một biểu thức q hoặc i hoặc u thì ta tỡm: tn s gúc từ biểu thức đã cho , giỏ tr cc i từ các biểu thức liên quan v pha ban u dựa vào mối tơng quan in ỏp gia hai bn t in biến thiên điều hoà cùng pha vi in tớch trờn t in Cng dũng in trong cuộn dây biến thiên điều hoà sớm pha hơn điện tích và hiệu điện thế một góc 2 * Lu ý: - Cỏc h thc liờn h : 0 0 0 q I q LC = = ; 0 0 0 0 0 q I L U LI I C C C = = = = - Khi t phúng in thỡ q v u gim v ngc li - Quy c: q > 0 ng vi bn t ta xột tớch in dng thỡ i > 0 ng vi dũng in n bn t ta xột. - tỡm cỏc i lng c trng trờn mch dao ng in t LC ta vit biu thc liờn quan n cỏc i lng ó bit v i lng cn tỡm t ú suy ra v tớnh i lng cn tỡm. c. Bi tp có h ớng dẫn : Bi 1: Mt mch dao ng gm t in cú in dung C = 25 pF v cun dõy thun cm cú t cm L = 10 -4 H. Gi s thi im ban u cng dũng in t giỏ tr cc i v bng 40 mA. Tỡm biu thc cng dũng in, biu thc in tớch trờn cỏc bn t in v biu thc in ỏp gia hai bn t. A.i = 4.10 -2 cos2.10 7 t (A) ;q = 2.10 -9 cos(2.10 7 t - 2 )(C); u = 80cos(2.10 7 t - 2 )(V). B.i = 2.10 -2 cos( 2.10 7 t + 2 ) (A) ;q = 2.10 -9 cos(2.10 7 t - 2 )(C); u = 80cos(2.10 7 t - 2 )(V). C. i = 4.10 -2 cos2.10 7 t (A) ;q = 2.10 -9 cos(2.10 7 t + 2 )(C); u = 80cos(2.10 7 t - 2 )(V). D i = 2.10 -2 cos2.10 7 t (A) ;q = 2.10 -9 cos(2.10 7 t + 2 )(C); u = 80cos(2.10 7 t - 2 )(V). Hng dn: Ta cú: Từ biểu thức tổng quát i = I 0 cos(t + ); ta có = LC 1 = 2.10 7 rad/s khi t = 0 thỡ i = I 0 cos = 1 = 0. Vy biểu thức i = 4.10 -2 cos2.10 7 t (A); q 0 = 0 I = 2.10 -9 C Biểu thức q = 2.10 -9 cos(2.10 7 t - 2 )(C) và u = C q = 80cos(2.10 7 t - 2 )(V). Chn A Bi 2:. Cho mch dao ng lớ tng vi C = 1 nF, L = 1 mH, in ỏp hiu dng ca t in l U C = 4 V. Lỳc t = 0, u C = 2 2 V v t in ang c np in. Vit biu thc in ỏp trờn t in v cng dũng in chy trong mch dao ng. Trang 7 Trờng THPT Nguyễn Đức Cảnh Cô giáo : Trần Thị Phơng A.u = 4 2 cos(10 6 t + 3 )(V);i = 4 2 .10 -3 cos(10 6 t + 3 2 )(A). B.u = 4cos(10 6 t - 3 )(V);i = 4.10 -3 cos(10 6 t + 6 )(A) C.u = 4 2 cos(10 6 t - 3 )(V);i = 4 2 .10 -3 cos(10 6 t + 6 )(A) D.u = 4 2 cos(10 6 t - 3 )(V);i = 4 2 .10 -3 cos(10 6 t - 6 )(A). Hng dn: Từ biểu thức tổng quát u = U 0 cos(t + ) Ta cú: = LC 1 = 10 6 rad/s; U 0 = U 2 = 4 2 V; cos = 0 U u = 2 1 = cos( 3 ); vỡ t ang np in nờn = - 3 rad. Vy biểu thức u = 4 2 cos(10 6 t - 3 )(V). I 0 = L C U 0 = 4 2 .10 -3 A Vy biểu thức i = I 0 cos(10 6 t - 3 + 2 ) = 4 2 .10 -3 cos(10 6 t + 6 )(A).) . Chn C Bi 3: Mch dao ng kớn, lớ tng cú L = 1 mH, C = 10 àF. Khi dao ng cng dũng in hiu dng I = 1 mA. Chn gc thi gian lỳc nng lng in trng bng 3 ln nng lng t trng v t in ang phúng in. Vit biu thc in tớch trờn t in, in ỏp gia hai bn t v cng dũng in trờn mch dao ng. A.q = 2 .10 -5 cos(10 4 t + 6 )(C); 2 .10 -2 cos(10 4 t + 6 )(V);i = 2 .10 -5 cos(10 4 t + 3 2 )(A) B.q = 2 .10 -7 cos(10 4 t + 6 )(C); 2 .10 -2 cos(10 4 t + 6 )(V);i = 2 .10 -3 cos(10 4 t + 3 2 )(A) C.q = 2 .10 -7 cos(10 4 t - 6 )(C); 2 .10 -2 cos(10 4 t +- 6 )(V);i = 2 .10 -3 cos(10 4 t + 3 )(A) D.q = 2 .10 -7 cos(10 4 t + 6 )(C); 2 .10 -2 cos(10 4 t + 6 )(V);i = 2 .10 -3 cos(10 4 t + 3 )(A) Hng dn: Từ biểu thức tổng quát q = q 0 cos(t + ) Ta cú: = LC 1 = 10 4 rad/s; I 0 = I 2 = 2 .10 -3 A; q 0 = 0 I = 2 .10 -7 C. Khi t = 0 thỡ W C = 3W t n = 3 nên q = 13 3 1 00 + = + q n n q q = 2 3 q 0 cos 0 q q = cos( 6 ).Vỡ t ang phúng in nờn = 6 .Vy:Biểu thức q = 2 .10 -7 cos(10 4 t + 6 )(C); u = C q = 2 .10 - 2 cos(10 4 t + 6 )(V) Và i = 2 .10 -3 cos(10 4 t + 3 2 )(A) Chn B Bi 4:Mt mch dao ng gm cun dõy thun cm cú L = 0,2 mH v t in cú C = 8 pF. Bit nng lng dao ng ca mch l W = 2,5.10 -7 J , ti thi im ban u cng dũng in qua cun dõy cú giỏ tr cc i. Biu thc cng dũng in trong mch v hiu in th gia hai bn t l A.i = 50cos(25.10 6 t)(mA) v u = 250sin(25.10 6 t)(V) B.i = 50sin(25.10 6 t + 2 )(mA) v u = 250sin(25.10 6 t)(V) C.i=50 2 sin(25.10 6 t+ 2 )(mA)v u=250cos(25.10 6 t)(V) D .i = 50sin(25.10 6 t )(mA) v u = 250 2 sin(25.10 6 t)(V) Hng dn:Từ biểu thức tổng quát i = I 0 cos(t + ); == LC 1 25.10 6 (rad /s) ;W= L W I LI 2 2 0 2 0 = = 0,05A = 50mA;cos 0 I i = = 1 = 0 vậy biểu thức .i = 50cos(25.10 6 t)(mA) và U 0 = I 0 C L = 250 V ;Vậy biểu thức u = 250sin(25.10 6 t)(V) Chn A Trang 8 Trờng THPT Nguyễn Đức Cảnh Cô giáo : Trần Thị Phơng Bi 5:Mt mch dao ng LC. Hiu in th hai bn t l u=4cos10 4 t (V), in dung C=0.5 .F à Biu thc in tớch trờn hai bn t v biu thc cng dũng in trong mch l: A. q= 2.10 -6 cos 10 4 t (C); i=2.10 -2 cos (10 4 t+ 2 )(A) B.q= 2.10 -5 cos 10 4 t (C); i=2.10 -2 cos (10 4 t- 2 )(A) C. q= 2.10 -6 cos 10 4 t (C); i=2.10 -2 cos (10 4 t+ 2 )(A) D. q= 2.10 -4 cos 10 4 t (C); i=2.10 -2 cos (10 4 t+ 2 )(A) Hng dn:Từ biểu thức của hiệu điện thế u=4cos10 4 t (V) ta có U 0 = 4 V và = 10 4 ( rad/s) q 0 = C.U 0 = 2.10 -6 C Biểu thức q= 2.10 -6 cos 10 4 t (C) I 0 = q 0 = 2,10 -2 A Biểu thức i=2.10 -2 cos (10 4 t+ 2 )(A) Chn A Bi 6: Cng dũng in tc thi trong mt mch dao ng LC lớ tng l i = 0,08cos(2000t)A. Cun dõy cú t cm l L = 50mH. Hóy tớnh in dung ca t in. Xỏc nh hiu in th gia hai bn t in ti thi im cng dũng in tc thi trong mch bng giỏ tr cng dũng in hiu dng. A.8(A) B.4 2 (A) C.4(A) D.2 2 (A) Hng dn:T cụng thc tớnh tn s góc LC 1 = F10.5 2000.10.50 1 L 1 C 6 232 == = hay C = 5àF. Hiu in th tc thi: T cụng thc nng lng in t: 2 0 22 LI 2 1 Cu 2 1 Li 2 1 =+ , vi 2 I Ii 0 == , suy ra .66,524 10.5.2 10.50 08,0 2 6 3 0 VV C L Iu ==== Chn B DNG 3: Bi toỏn v nng lng in t trong mch dao ng LC. a. Phng phỏp gii : + tỡm cỏc i lng liờn quan n nng lng in t trờn mch dao ng in t LC ta vit biu thc liờn quan n cỏc i lng ó bit v i lng cn tỡm t ú suy ra v tớnh i lng cn tỡm. - Nng lng in trng: W C = 2 1 Cu 2 = 2 1 C q 2 . Nng lng t trng:W L = 2 1 Li 2 . - Nng lng in t: W = W C + W L = 2 1 C q 2 0 = 2 1 CU 2 0 = 2 1 LI 2 0 - Nng lng in trng v nng lng t trng bin thiờn tun hon vi tn s gúc : = 2 = LC 2 , vi chu kỡ T = 2 T = LC . + Nu mch cú in tr thun R 0 thỡ dao ng s tt dn. duy trỡ dao ng cn cung cp cho mch mt nng lng cú cụng sut: P = I 2 R = L RCURUC 22 2 0 2 0 22 = . Liờn h gia q 0 , U 0 , I 0 là q 0 = CU 0 = 0 I = I 0 LC . + Nếu bài toán yêu cầu tính chu kỳ hoặc thời gian mà liên quan đến vòng tròn lợng giác để giải bài toán ta làm nh sau : - Tìm q hoặc u hoặci theo công thức Trang 9 Trờng THPT Nguyễn Đức Cảnh Cô giáo : Trần Thị Phơng Nếu W L = nW C thì + = + = + = 1 1 1 0 0 0 n n Ii n u u n q q Nếu W C = nW L thì + = + = + = 1 1 1 0 0 0 n I i n n uu n n qq - Sau đó vẽ vòng tròn lợng giác đối với q ,i , u rồi dựa vào vòng tròn lợng giác tìm các đại lợng yêu cầu c. Bi tp có hớng dẫn : Bi 1. Cho mt mch dao ng in t gm mt t in cú in dung C = 5 àF v mt cun thun cm cú t cm L = 50 mH. Bit in ỏp cc i trờn t l 6 V. Tỡm nng lng in trng v nng lng t trng trong mch khi in ỏp trờn t in l 4 V v cng dũng in i khi ú. A. i = 0,045 (A) B. i = 0,45 (A) C. i = 0,045 (àA) D. i = 0,045 (mA) Hng dn: W = 2 1 CU 2 0 = 9.10 -5 ( J)= W C + W t ; W C = 2 1 Cu 2 = 4.10 -5 ( J ); W t = W W C = 5.10 -5 ( J ) i = L W t 2 = 0,045(A) . Chn A Bi 2. Mt mch dao ng gm cun cm cú t cm 27 àH, v t in cú in dung 3000 pF; in tr thun ca cun dõy v dõy ni l 1 ; in ỏp cc i gia hai bn t in l 5 V. Tớnh cụng sut cn cung cp duy trỡ dao ng ca mch trong mt thi gian di. A.P = 1,39(W) B.P = 1,39(mW) C.1,39.10 -5 (W) D.1,39.10 -6 (W) Hng dn: Ta cú: I 0 = q 0 = CU 0 = U 0 L C = 52,7.10 -3 A ; P = 2 2 0 RI = 1,39.10 -3 W. Chn B Bi 3. Mt mch dao ng in t LC lớ tng gm cun cm thun cú t cm 5 àH v t in cú in dung 5 àF. Trong mch cú dao ng in t t do. Tớnh khong thi gian gia hai ln liờn tip m in tớch trờn mt bn t in cú ln cc i v khong thi gian gia hai ln liờn tip m nng lng in trng bng nng lng t trng. A.t 1 = 3,14.10 -6 (s) ;t 2 = 1,57.10 -6 (s) B.t 1 = 1,57.10 -6 (s) ;t 2 = 78,5 .10 -6 (s) C.t 1 = 31,4.10 -6 (s) ;t 2 = 15,7.10 -6 (s) D. t 1 = 15,7.10 -6 (s) ;t 2 = 7,85.10 -6 (s) Hng dn: Chu k dao ng: T = 2 LC = 10.10 -6 = 31,4.10 -6 s. - Trong mt chu kỡ cú 2 ln in tớch trờn bn t t giỏ tr cc i nờn khong thi gian gia hai ln liờn tip m in tớch trờn bn t t cc i l t = 2 T = 5.10 -6 = 15,7.10 -6 s. - Trong mt chu kỡ cú 4 ln nng lng in trng bng nng lng t trng nờn khong thi gian gia hai ln liờn tip m nng lng in trng bng nng lng t trng l t = 4 T = 2,5.10 -6 = 7,85.10 -6 s. . Chn D Bi 4. Khung dao ng in t gm mt cun dõy thun cm cú t cm L = 0,1 H v t in cú in dung C = 10 àF. Dao ng in t trong khung l dao ng iu ho vi cng dũng in cc i I 0 = 0,05 A. Tớnh in ỏp gia hai bn t thi im i = 0,03 A v cng dũng in trong mch lỳc in tớch trờn t cú giỏ tr q = 30 àC. A.u = 4 (V) ;i = 0,4(A) B. u = 5 (V) ;i = 0,04(A) C.u = 4 (V) ;i = 0,04(A) D.u = 5 (V) ;i = 0,4(A) Hng dn: Ta cú: W = 2 1 LI 2 0 = 1,25.10 -4 J; W t = 2 1 Li 2 = 0,45.10 -4 J Mà W C = W - W t = 0,8.10 -4 J u = C W C 2 = 4V Khi q = 30 àC thì W C = 2 1 C q 2 = 0,45.10 -4 J W t = W - W t = 0,8.10 -4 J i = L W t 2 = 0,04 A. Chn C Bi 5. Mch dao ng lớ tng gm cun dõy cú t cm L = 0,2H v t in cú in dung C = 20F. Ngi ta tớch in cho t in n hiu in th cc i U 0 = 4V. Chn thi im ban u (t = 0) l lỳc t in Trang 10 [...]... mt mch dao ng thỡ trong mch cú dao ng in t t do vi chu kỡ bng 10-6 s v cng dũng in cc i bng 8I Giỏ tr ca r bng A 2 B 0,25 C 0,5 D 1 * Hng dn :Khi nối cuộn cảm và điện trở vào hai cực của nguồn điện thì cờng độ dòng điện trong mạch E khi đó là I = E = I(R + r) R+r Khi dùng nguồn này để nạp điện cho tụ điện ,thì điện tích cực đại của tụ chính bằng E E = I(R + r) = U0 Sau khi ngắt tụ điện. .. tuyn: Loại sóng Tần số (MHz) Bớc sóng (m) Sóng dài 0,1 1 105 103 Sóng trung 1 10 103 102 Sóng ngắn 10 100 102 10 Sóng cực ngắn 100 1000 10 0,01 - Trong thụng tin liờn lc bng vụ tuyn phỏt súng in t i xa ngi ta phi trn súng õm tn hoc th tn vi súng mang cao tn (gi l bin iu) Cú th bin iu biờn , tn s hoc pha ca dao ng cao tn: lm cho biờn , tn s hoc pha ca dao ng cao tn bin thiờn theo tn s ca dao ng... th nht v ln cng dũng in trong mch th hai l bao nhiờu? 5 Hng dn gii v ỏp s: Bi 1 Thi gian dao ng õm tn thc hin c mt dao ng ton phn: T A = 1 = 10-3 s Thi gian fA 1 = 0,125.10-5 s S dao ng ton phn ca fC TA dao ng cao tn khi dao ng õm tn thc hiờn c mt dao ng ton phn: N = = 800 TC dao ng cao tn thc hin c mt dao ng ton phn T C = Trang 15 Trờng THPT Nguyễn Đức Cảnh Bi 2 Ta cú: Cô giáo : Trần Thị Phơng... Phơng -Nếu ban đầu mạch dao động có L và C ta tìm đợc 0 sau đó mắc them tụ xoay C X vào mạch Phải dựa vào tơng quan giữa vào C để xác định xem cách mắc tụ thêm là song song hay nối tiếp Sau đó tìm C B rồi với tìm 1 1 1 = + CX theo công thức sau : ;Css= C1+ C2 C nt C1 C 2 - Nếu trong mạch có tụ xoay để tính góc xoay của tụ ta áp dụng công thức CX= a + b Trong đó b là giá trị điện dung ứng với trờng... Trong mch dao ng in t LC, khi dựng t in cú in dung C 1 thỡ tn s dao ng l f1 = 30kHz, khi dựng t in cú in dung C 2 thỡ tn s dao ng l f 2 = 40kHz Khi dựng hai t in cú cỏc in dung C1 v C2 ghộp song song thỡ tn s dao ng in t l A 38kHz B 35kHz C 50kHz D 24kHz Cõu 10 Chu kỡ dao ng in t t do trong mch dao ng LC c tớnh theo cụng thc 2 L C A T = 2 B T = C T = 2 D T = 2 LC LC C L Cõu 11 Trong mt mch dao ng... tuyn, ngi ta s dng cỏch bin iu biờn , tc l lm cho biờn ca súng in t cao tn (súng mang) bin thiờn theo thi gian vi tn s bng tn s ca dao ng õm tn Cho tn s súng mang l 800 kHz, tn s ca dao ng õm tn l 1000 Hz Xỏc nh s dao ng ton phn ca dao ng cao tn khi dao ng õm tn thc hiờn c mt dao ng ton phn Bi 2 Mt mch thu súng in t gm cun dõy thun cm cú h s t cm khụng i v t in cú in dung bin i thu c súng cú bc súng 30m,... Cõu 15 Mt mch dao ng in t lớ tng ang cú dao ng in t t do Ti thi im t = 0, in tớch trờn mt bn t in cc i Sau khong thi gian ngn nht t thỡ in tớch trờn bn t ny bng mt na giỏ tr cc i Chu kỡ dao ng riờng ca mch dao ng ny l A 4t B 6t C 3t D 12t HNG DN:S dng mi quan h gia chuyn ng trũn u v dao ng iu hũa,ta cú thi gian k t khi q =Q0 n khi q = Q0/2 luụn l T/6 = t, suy ra T = 6t Cõu 16 Xột hai mch dao ng in t... tn s bng tn s ca dao ng õm tn Cho tn s súng mang l 800 kHz Khi dao ng õm tn cú tn s 1000 Hz thc hin mt dao ng ton phn thỡ dao ng cao tn thc hin c s dao ng ton phn l A 800 B 1000 C 625 D 1600 Cõu 18 Mch chn súng ca mt mỏy thu vụ tuyn in gm t in cú in dung C0 v cun cm thun cú t cm L, thu c súng in t cú bc súng 20 m thu c súng in t cú bc súng 60 m, phi mc song song vi t in C0 ca mch dao ng mt t in cú... 8C0 D C = 4C0 Cõu 19 Mch dao ng lý tng gm cun cm thun cú t cm L khụng i v cú t in cú in dung C thay i c Khi C = C1 thỡ tn s dao ng riờng ca mch bng 30 kHz v khi C = C2 thỡ tn s dao C1C2 ng riờng ca mch bng 40 kHz Nu C = thỡ tn s dao ng riờng ca mch bng C1 + C 2 A 50 kHz B 24 kHz C 70 kHz D 10 kHz Cõu 20 Mt mch dao ng lớ tng gm cun cm thun cú t cm L v t in cú in dung C ang cú dao ng in t t do thi im... tuyn cú bc súng nm trong khong no? Bi 6 Mt mch dao ng c cu to t mt cun thun cm L v hai t in C 1 v C2 Khi dựng L vi C1 thỡ mch dao ng bt c súng in t cú bc súng 1 = 75 m Khi dựng L vi C 2 thỡ mch dao ng bt c súng in t cú bc súng 2 = 100 m Tớnh bc súng in t m mch dao ng bt c khi: a) Dựng L vi C1 v C2 mc ni tip b) Dựng L vi C1 v C2 mc song song Bi 7 Mt mch dao ng LC lớ tng gm cun cm thun cú t cm khụng . nhau. + Giống như sóng cơ học ,sóng điện từ cũng tn theo những định luật : Phản xạ ,khúc xạ, nhiễu xạ ,giao thoa và tạo thành sóng dừng . + Sóng điện từ mang năng lượng. Khi sóng điện từ truyền đến. trong anten dao động .Như vậy khi truyền trong khơng gian ,sóng điện từ mang theo năng lượng tỉ lệ với luỹ thừa bậc 4 của tần số + Những sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài kilơmét. điện mơi. + Sóng điện từ là sóng ngang. Trong q trình lan truyền → E và → B ln ln vng góc với nhau và vng góc với phương truyền sóng. Tại mỗi điểm dao động của điện trường và từ trường ln đồng