LY THUYET CHUONG 4

CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ: * Điện tích tức thời q = q0cos(ωt + ϕ) q q * Hiệu điện (điện áp) tức thời u = = cos(ωt + ϕ ) = U cos(ωt + ϕ ) C C π * Dòng điện tức thời i = q’ = -ωq0sin(ωt + ϕ) = I0cos(ωt + ϕ + ) π * Cảm ứng từ: B = B0 cos(ωt + ϕ + ) Trong đó: ω = tần số góc riêng LC T = 2π LC chu kỳ riêng f = tần số riêng 2π LC q I = ω q0 = LC q I L U = = = ω LI = I C ωC C 1 q2 * Năng lượng điện trường: Wđ = Cu = qu = 2 2C q02 Wđ = cos (ωt + ϕ ) 2C q02 * Năng lượng từ trường: Wt = Li = sin (ωt + ϕ ) 2C W=Wđ + Wt * Năng lượng điện từ: q2 1 W = CU 02 = q0U = = LI 02 2 2C Chú ý: + Mạch dao động có tần số góc ω, tần số f chu kỳ T Wđ Wt biến thiên với tần số góc 2ω, tần số 2f chu kỳ T/2 + Mạch dao động có điện trở R ≠ dao động tắt dần Để trì dao động cần cung ω 2C 2U 02 U RC cấp cho mạch lượng có công suất: P = I R = R= 2L + 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 chạy đến tụ mà ta xét SỰ TƯƠNG TỰ GIỮA DAO ĐỘNG ĐIỆN VÀ DAO ĐỘNG Đại lượng Đại lượng điện Dao động x” + ω 2x = x q ω= k m Dao động điện q” + ω 2q = ω= LC v i m L x = Acos(ωt + ϕ) q = q0cos(ωt + ϕ) k C v = x’ = -ωAsin(ωt + ϕ) i = q’ = -ωq0sin(ωt + ϕ) F u µ R v A2 = x + ( ) ω i q02 = q + ( ) ω Wđ Wt (WC) Wt Wđ (WL) W=Wđ + Wt Wđ = mv2 Wt = kx2 W=Wđ + Wt Li q2 Wđ = 2C Wt = ĐIỆN TỪ TRƯỜNG + Nếu nơi có điện trường biến thiên theo thời gian nơi xuất từ trường Đừơng sức từ trường khép kín +Nếu nơi có từ trường biến thiên theo thời gianthì nơi xuất điện trường xốy +Trường xốy trường có đường sức khép kín +Điện từ trường trường có hai thành phần biến thiên theo thời gian, liên quan mật thiết với điện trường biến thiên từ trường biến thiên SĨNG ĐIỆN TỪ +Sóng điện từ điện từ trường lan truyền không gian * Đặc điểm sóng điện từ + Sóng điện từ lan truyền chân không Vận tốc lan truyền sóng điện từ chân khơng vận c tốc ánh sáng: c = 3.108 m/s Sóng điện từ lan truyền môi trường điện môi λ = cT = f + Sóng điện từ sóng ngang Trong q trình truyền sóng, điểm phương truyền véc tơ cường độ → → điện trường E véc tơ cảm ứng từ B vng góc với vng góc với phương truyền sóng + Dao động điện trưòng từ trường điểm ln ln dồng pha với + Sóng điện từ có tính chất giống sóng học Chúng phản xạ mặt kim loại Chúng giao thoa với + Sóng điện từ mang lượng + Những sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài km dùng thông tin liên lạc vô tuyến nên gọi sóng vơ tuyến * Phân loại đặc tính sóng vơ tuyến Loại sóng Tần số Bước sóng Sóng dài - 300 kHz 105 - 103m Năng lượng thấp, thơng tin nước Sóng trung 0,3 - MHz 103 - 102m Ban ngày bị tầng điện ly hấp thụ nên không truyền xa,chỉ truyền tốt vào ban đêm Sóng ngắn - 30 MHz 102 - 10 m Phản xạ tầng điện ly ,nên truyền đến điểm Trái Đất Sóng cực ngắn 30 - 30000 MHz 10 - 10-2 m Không phản xạ tầng điện ly → truyền lên vệ tinh → VTTH Ứng dụng Đặc tính phạm vi sử dụng loại sóng: + Các sóng dài bị nước hấp thụ nên dùng để thông tin nước Sóng dài dùng để thơng tin mặt đất lượng nhỏ, khơng truyền xa + Các sóng trung truyền theo bề mặt Trái Đất Ban ngày chúng bị tầng điện li hấp thụ mạnh nên không truyền xa Ban đêm, tầng điện li phản xạ sóng trung nên chúng truyền xa Các đài thu sóng trung ban đêm nghe rõ ban ngày nghe khơng tốt + Các sóng ngắn có lượng lớn sóng trung, chúng tầng điện li mặt đất phản xạ phản xạ lại nhiều lần Một đài phát sóng ngắn cơng suất lớn truyền sóng nơi Trái Đất + Các sóng cực ngắn có lượng lớn nhất, không bị tầng điện li hấp thụ phản xạ, có khả truyền xa theo đường thẳng dùng thông tin vũ trụ Vơ tuyến truyền hình dùng sóng cực ngắn không truyền xa mặt đất, muốn truyền hình xa, người ta phải làm đài tiếp sóng trung gian dùng vệ tinh nhân tạo để thu sóng đài phát phát trở Trái Đất NGUN TẮC THƠNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SĨNG VƠ TUYẾN: a) Ngun tắc chung: + Trong thơng tin liên lạc sóng vơ tuyến, ta phải dùng sóng điện từ cao tần + Phải biến điệu sóng mang -Dùng phận khác để “trộn” sóng âm tần với sóng mang gọi biến điệu sóng điện từ + Ở nơi thu phải tách sóng âm tân khỏi sống cao tần để đưa loa + Khi tín hiệu thu có cường độ nhỏ ta phải khuếch đại chúng mạch khuếch đại b) Sơ đồ khối cua máy phát vô tuyến đơn giản: 1.Micrô 2.Mạch phát sóng điện từ cao tần 3.Mạch biến điệu 4.Mạch khuếch đại 5.Anten phát Ăng ten phát :Để xạ lượng điện từ khơng gian ngồi mạch dao động phải hở Mạch dao động hở vòng dây cuộn L tụ C phải cách xa Ăng ten phát khung dao động hở, 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 c) Sơ đồ khối cua máy thu đơn giản: 1.Anten thu 2.Mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần 3.Mạch tách sóng 4.Mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần 5.Loa Ăng ten thu :Ăng ten thu khung dao động hở, thu nhiều sóng nên nối thêm khung dao động có tụ C thay đổi Nhờ cộng hưởng với tần số sóng cần bắt ta thu sóng điện từ cần bắt: f = f0 ... 0,3 - MHz 103 - 102m Ban ngày bị tầng điện ly hấp thụ nên không truyền xa,chỉ truyền tốt vào ban đêm Sóng ngắn - 30 MHz 102 - 10 m Phản xạ tầng điện ly ,nên truyền đến điểm Trái Đất Sóng cực ngắn... ,nên truyền đến điểm Trái Đất Sóng cực ngắn 30 - 30000 MHz 10 - 10-2 m Không phản xạ tầng điện ly → truyền lên vệ tinh → VTTH Ứng dụng Đặc tính phạm vi sử dụng loại sóng: + Các sóng dài bị nước... khối cua máy phát vô tuyến đơn giản: 1.Micrơ 2.Mạch phát sóng điện từ cao tần 3.Mạch biến điệu 4. Mạch khuếch đại 5.Anten phát Ăng ten phát :Để xạ lượng điện từ khơng gian ngồi mạch dao động phải