năng lượng của mạch dao động điện từ

năng lượng của mạch dao động điện từ (tài liệu bài giảng) Giáo viên: ĐẶNG VIỆT HÙNG đây là tài liệu tóm lược các kiến thức đi kèm với bài giảng năng lượng của mạch dao động điện từ thuộc khóa học ltđh kit1: môn vật lí (thầy ĐẶNG VIỆT HÙNG) tại website hocmai.vn. để có thể nắm vững kiến thức phần Năng lượng

Luy i h c KIT-1: Môn V t Lí ( Th y ng Vi t Hùng) ng m NG C A M ng nt NT (TÀI LI U BÀI GI NG) NG VI T HÙNG c ki n th ng c a m nt -1 : Môn V t lí(Th ng Vi t Hùng) t có th n m v ng ki n th c ph nt n c n k t h p theo dõi gi ng v i tài li u c am 1) c khóa h c ng ng, (WC) L 2) ng t ng, (WL) n c m, tính b i công th c WL 3) q2 2C Cu n, tính b i công th c WC Li n t , (W) Là t ng c n ng t 4) S b Gi s ng, cho b i W nt c am q Qo cos i q W o Qo cos2 2C V y m ch dao ng t o q2 2C Qo 2C nt ng c Li 2 Qo cos 2C WL 2 Cu Li 2 q2 Li 2C 1 qu Li 2 WC ng L 1 2 o LC ng có th chuy n hóa qua l nt 2 o Qo 2C i gi c b o toàn Nh n xét: T công th c tính ng c i ta th nt b ng t ng c LC WC W WL max max Qo CU o 2C 2 LIo s QU o ng t tính giá tr t c th i (u, i) ta d Hocmai.vn ng chung c a h c trò Vi t LIo 2 LIo 2 Qo 2C CU o ng Qo Io Io C Uo L Uo L Io C um ng bi n thiên tu n hoàn v i chu k T, t n ng bi n thiên tu n hoàn v i t n s 2f chu k T/2 ng: T n: 1900 58-58-12 - Trang | - Luy i h c KIT-1: Môn V t Lí ( Th y CU o 2 Cu 2 LIo 2 Li 2 Cu Li 2 Li Cu 2 CU o LIo ng Vi t Hùng) Cu Li i 2 C Uo t s c p (i, q) liên h p: i i i u2 C i 0;q T nt i2 q Qo cos tính giá tr t c th i (i, q) ta d a vào h th c liên h : i ng L L Io u ng m i q o WC WL W WL WC Io ; q q o o W Qo i Io Qo ;q 2 Io Qo ;q 2 Io Qo ;q 2 WC 3WL WL 3WC WL WC 3T 4T W D th c ng t ng Các k t lu n rút t th : - Trong m t chu kì có l ng th - Kho ng th i gian gi a hai l ng th ti p T/4 - T th i ho c th n lúc ng th th ng hình sin bao O ng - th m A2 2011) ng g m t n t t Bi t hi 3L C n dung C cu n c m thu n th c n m U0 5T 6T 7T T ng th ng song song v i tr c Ot Ví d 1: Trong m A T 2T 8 i gi a hai b n t U0 Khi hi t c n th gi a hai b n t U0 l n b ng B U0 5C L C U0 5L C D U0 3C L L i gi i: Ta có CU0 Hocmai.vn Cu 2 Li 2 CU 11 CU 24 ng chung c a h c trò Vi t Li Li T CU i U0 3C L n: 1900 58-58-12 - Trang | - Luy i h c KIT-1: Môn V t Lí ( Th y Ví d 2: M ch da hi ng g m t n th gi a hai b n t n Th i gian t c a m ch) V y th i gian c n tìm t B ng c CUo o ng nt n dung C = ( ) cu t c m L = (mH) n qua cu l n l n nh t 0,05 (A) Sau l n l n nh l ng bao nhiêu? L i gi i: tc n lúc hi n th tc i T/4 ng riêng 1 4 2 LIo Uo L C Io nc 0,05 10 10 i Io = 10 (mA) (V) n tích c ic at n Qo = n dung c a t n C = 800 (pF) L i gi i: 10.10 4.10 Io Qo ng m n Ví d 3: M 4.10 (C) a) Tính t n s ng riêng c a m ch b) Tính h s t c m c a cu n dây, bi a) Ta có Io ng Vi t Hùng) 5 T t ns ng riêng c a m ch f Q2 ng o 2C b) T 40000 (Hz) 2 LIo L Qo C Io 800.10 4.10 12 10.10 0,02 (H) V y h s t c m c a cu n dây L = 0,02 (H) Ví d 4: M ch da Uo = 10 (V) c m c a cu n dây nc ng v i chu kì riêng T = 10 (s), hi n th c i qua cu n dây Io = 0,02 (A) n dung c a t i gi a hai b n t n h s t L i gi i: B o to c LIo 2 CU o T2 Theo gi thi t T L 25.104 T (1) (2) ta có C LC 2,5.10 10 L C 10 Uo Io 25.104 , 10 L 7,9 (mH) C 31,6 (nF) Ví d 5: M ng LC g m t n c m thu n Bi t giá tr c ic n áp gi u t n Uo = 14 V T i th n áp gi a hai b n c a t ng t ng m ch b ng A WL B WL C WL D WL L i gi i: 1 2 1 2 B c CUo Li Cu WL Li CU Cu C U2 u o o 2 2 2 Thay s ng t ng c a m ch WL 142 82 396 Bình lu n: Trong ví d em th c a WL b i s c c n thi t ph c a n dung C Fara r ng c a làm tr c nghi m: quan sát ng tính toán h p lý Hocmai.vn ng chung c a h c trò Vi t T n: 1900 58-58-12 - Trang | - Luy i h c KIT-1: Môn V t Lí ( Th y ng Vi t Hùng) ng m ng nt 2011) ng g m cu n c m thu t c m 50 mH t n dung C Trong n t t v ng n i = 0,12cos(2000t) (i tính b ng A, t tính b ng s) n m ch b ng m t n hi u d ng hi n th gi a hai b n Ví d 6: M tm m th t l n b ng A 14 V B 14 V C 12 V D V Ví d 7: 2011) Trong m n t t Th i gian ng n nh n -4 ng gi m t c i xu ng m t n a giá tr c i 1,5.10 s Th i gian ng n nh n tích t gi m t giá tr c i xu ng m t n a giá tr A 4.10-4 s B 3.10-4 s C 12.10-4 s D 2.10-4 s n qua cu n dây m t m l n 0,1 (A) hi u Ví d 8: T i th n th gi a hai b n t n c a m ch (V) T n s ng riêng c a m ch 1000 (Hz) Tính giá tr c ic n tích t n, hi n th u cu n qua cu n dây, bi t n dung c a t n 10 ( F) L i gi i: i = 0,1 A 1 Qo B c Li Cu Qo LCi C2 u , u=3V 2 2C f = 1000 Hz 1 LC Mà f c 2 i2 0,12 Tính Qo; Uo; Io Qo C2 u (10.10 ) 32 3, 4.10 (C) 2 2 Hi n th c nc c tính b i Uo Io Qo C 3, 4.10 10 o o 3, V Ví d 9: M t m ng LC, cu t c m L = (mH) t n dung C = 0,2 ( F) nc i cu n c m Io = 0,5 (A) ng c a m ng hi n th gi a hai b n t n th n qua cu n c i = 0,3 (A) B qua nh ng m t mát ng L i gi i: n t c a m ch W LIo 2.10 3.0,52 0,25.10 (J) 2 M W Li 2 Cu u 2W Li C Ví d 10: n t c th i m t m t c m L = 50 (mH) Hocmai.vn ng chung c a h c trò Vi t 2.0,25.10 2.10 3.0,32 0,2.10 40 (V) ng i = 0,08cos(2000t) A Cu n dây T n: 1900 58-58-12 - Trang | - Luy i h c KIT-1: Môn V t Lí ( Th y ng Vi t Hùng) a) Hãy t n dung c a t n b) nh hi n th gi a hai b n t tr n hi u d ng a) T gi thi t ta có c T i th m i I Io 2 Li u b) B n t i th Io Cu L 2C ng nt n t c th i m ch b ng giá L i gi i: 1 L LC ng m 2 LIo 50.10 25.10 0,08 (V) n t LC n tích c i gi a hai b n t n Qo nc c Ví d 11: M i m ch Io Tìm kho ng th i gian ng n nh t a) t t b n n qua cu n dây c i b) t th ng c n th ng b ng l ng t ng c) t th ng t ng c n th ng b ng n ng t ng d) t th ng t ng b ng ba l n th ng t ng c i L i gi i: q Qo a) T b n q = Qo nc i i Io c t : q Qo b) ng c q t c) i t c q = Qo ng b ng l K T ng t ng WC i gian ng n nh t c n tìm th a mãn t : q Qo ng t ng c i t c i Io ng b q ng t ng t ng t ng WC Qo Qo q 12 Qo q2 Qo 2 t T W 3WC q Qo 2 Io i2 i Io i, t c i = Io ng LC có L tr c i Qo, m a) Tính t n s ng c a m ch b) ng t ph ? o Hocmai.vn W ng WL i gian ng n nh t c n tìm th a mãn t : i Ví d 12: M T 12 Qo WL q ng b ng l ng c q2 q i gian ng n nh t c n tìm th a mãn t : q Qo d) W t 3WL 10 (H), C Io i Io ( B t T 12 n tr dây n 12 n cho t n giá n t riêng nb ng chung c a h c trò Vi t ng t T ng cu n: 1900 58-58-12 n tích t n b ng - Trang | - Luy i h c KIT-1: Môn V t Lí ( Th y a) T n s n ng b ng m L i gi i: 1 ng riêng c a m ch f b) ng Vi t Hùng) 10 ng t 10 ng nt 5000 (Hz) ng ta có WC W WL Qo q2 Qo 2 q V y q 70%Q o 13: (V) A L T 32 B L (nH) cn 34 C L ( ng b ng t ng WC Kho ng th i gian gi a hai l n liên ti p mà WL = WC th a mãn c T = M t khác W T D L ( WL t: q W 2 Qo q2 Qo 2 CU 2 ( Qo 2 Qo 2 t T T CU o 2 L.I0 2 q q 2W T2 2 Uo L 4.10 6.4 T2 Uo 2 Ví d 14: M n t LC g m m t cu t c m 50 mH t m n tr thu n 10-2 t ng m ch v i hi n th c 12 V ph i cung c p cho m ch m t công su t trung bình b ng A 36 B 36 mW C 72 L i gi i: * W 30 L i gi i: ng m t chi u nên e = Uo = (V) n b ng su T 32 I0 U0 C L * Công su t c n cung c p: P I2 R 12 I0 R 5.10 5.10 32 ( n dung i gi a hai b n t N u n D 72 mW 0,12A 0,122.10 2 7, 2.10 W 72 ng LC có L = 1,6.10-4 (H), C = Cung c p cho m ch m t công su t P = 0,625 Ví d 15: M (mW) trì hi n th c i hai b n c c t Umax = n tr thu n c a m ch A 0,1 ( ) B ( ) C 0,12 ( ) D 0,5 ( ) ng g m m t t n có C = 3500 pF cu t c m L = 30 n tr Ví d 16: M t m thu n R = 1,5 Hi n th c i ut n 15 V Ph i cung c p cho m ch công su t b ng bao nh trì ng c a nó? A 13,13 mW B 16,69 mW C 19,69 mW D 23,69 mW Hocmai.vn ng chung c a h c trò Vi t T n: 1900 58-58-12 - Trang | - Luy i h c KIT-1: Môn V t Lí ( Th y ng Vi t Hùng) III S ng m ng NT c n t th hi n qua b ng sau: c nt x v Ed Et q i mv 2 kx m WL Li q2 2C WC L C k Giáo viên: ng chung c a h c trò Vi t T ng Vi t Hùng Ngu n Hocmai.vn nt Hocmai.vn n: 1900 58-58-12 : - Trang | -