Đang tải... (xem toàn văn)
Ñeå maùy thu thanh thu ñöôïc caùc soùng ñieän töø coù böôùc soùng töø 57m (coi baèng 18m) ñeán 753m (coi baèng 240m), ngöôøi ta thay tuï ñieän trong maïch treân baèng moät tuï ñieän co[r]
(1)CHƯƠNG IV DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ A LÝ THUYẾT
DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
* Sự biến thiên điện tích dịng điện mạch dao động:
+ Mạch dao động mạch điện khép kín gồm tụ điện có điện dung C cuộn dây có độ tự cảm L, có điện trở khơng đáng kể nối với
+ Điện tích tụ điện mạch dao động: q = qo cos(t + )
+ Cường độ dòng điện cuộn dây: i = q' = - q0sin(t + ) = Iocos(t + +
) Trong đó: = LC
I0 = q0 + Chu kì tần số riêng mạch dao động: T = 2 LC ; f =
LC
2
* Năng lượng điện từ mạch dao động
+ Năng lượng điện trường tập trung tụ điện WC =
C q2
=
C
qo2 cos2(t + ).
+ Năng lượng từ trường tập trung cuộn cảm WL =
Li2 =
L2 q
o2 sin2(t + ) =
C
qo2 sin2(t + ).
Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên điều hồ với tần số góc ’ = 2 chu kì T’ = T + Năng lượng điện từ mạch W = WC + WL =
2
C qo
2
cos2(t + ) +
C qo
2
sin2(t + ) =
C qo
2
=
LIo2 =
CUo2 = số
+ Liên hệ q0, I0 U0 mạch dao động qo = CUo =
o
I
= Io LC
Chú ý: + Mạch dao động có tần số góc , tần số f chu kỳ T Wđ Wt biến thiên với tần số góc
2, tần số 2f chu kỳ T/2
+ Mạch dao động có điện trở R dao động tắt dần Để trì dao động cần cung cấp cho mạch lượng có cơng suất:
2 2
2 0
2 2
C U U RC
I R R
L
P + 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.
* Chú ý: + Hiện tợng biên độ I0 đạt giá trị cực đại tần số điện áp cỡng tần số dao động riêng 0 mạch dao động gọi hiện tợng cộng hởng
+ Sự phụ thuộc biên độ I0 dao động điện xoay chiều i vào hiệu 0 :
0 0
0 2 2
2 1
( L C) ( )
U U U
I
Z R Z Z
R L
C
Tần số dao động riêng 0 2 f0 1 LC
VËy ta cã:
0
2 2
0
2( )
U I
L
R
* Sự tương tự dao động điện dao động cơ
Đại lượng cơ Đại lượng điện Dao động cơ Dao động điện
x q x” + 2x = 0 q” + 2q = 0
v i k
m
LC
(2)k
C v = x’ = -Asin(t + ) i = q’ = -q0sin(t + )
F u A2 x2 ( )v
q02 q2 ( )i
µ R F = -kx = -m2x u q L q2
C
Wđ Wt (WC) Wđ =
1 2mv
2 W
t =
1 2Li
2
Wt Wđ (WL) Wt = 1
2kx
2 W
đ =
2 q C 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 xoáy Điện trường xoáy 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 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 BẰNG SĨNG VƠ TUYẾN Sóng điện từ điện từ trường lan truyền không gian
* Đặc điểm sóng điện từ
+ Sóng điện từ lan truyền chân khơng Vận tốc lan truyền sóng điện từ chân khơng vận tốc ánh sáng (c 3.108m/s) Sóng điện từ lan truyền điện môi Tốc độ lan truyền sóng điện từ điện môi nhỏ chân không phụ thuộc vào số điện mơi
+ Sóng điện từ sóng ngang Trong q trình lan truyền
E Bln ln vng góc với vng góc với phương truyền sóng Tại điểm dao động điện trường từ trường sóng điện từ ln ln pha với
+ Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách hai mơi trường bị phản xạ khúc xạ ánh sáng
+ Sóng điện từ mang lượng Nhờ có lượng mà sóng điện từ truyền đến anten, làm cho electron tự anten dao động
* Thông tin liên lạc sóng vô tuyến
+ Sóng vơ tuyến sóng điện từ dùng vơ tuyến Chúng có bước sóng từ vài m đến vài km Người ta chia sóng vơ tuyến thành : sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung sóng dài
+ 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
+ Trong thơng tin liên lạc sóng vơ tuyến, phải dùng sóng điện từ cao tần để mang sóng điện từ âm tần xa Muốn phải trộn sóng điện từ âm tần với sóng điện từ cao tần (biến điệu chúng)
+ Sơ đồ khối mạch phát vô tuyến đơn giãn gồm: micrơ, phát sóng cao tần, mạch biến điệu, mạch khuếch đại anten + Sơ đồ khối máy thu đơn giãn gồm: anten, mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần, mạch tách sóng, mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần loa
* Sự truyền sóng điện từ Trái Đát - Tầng điện li: 80- 800km
Tên sóng Tần số Bớc sóng (m) Đặc điểm bản, ứng dụng
Sóng dài < 0,1 MHz > 3000m Bị tầng điện li phản xạ với mức độ khác nhau, ú cỏc súng ny cú th
đi vòng quanh Trái Đất qua nhiều lần phản xạ tầng điện li bề mặt TĐ
Sóng trung 0,1MHz 1,5
(3)Sãng cùc
ng¾n 30MHz- 30GHz 10m- 0,01m
Không bị tầng điện li phản xạ mà xuyên qua tầng điện li, truyền thẳng từ nơi phát đến nới thu qua vệ tinh nhân tạo B CÁC CÔNG THệÙC
Chu kì, tần số, tần số góc mạch dao động T = 2 LC ; f =
LC ; = LC Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến thu sóng điện từ có bước sóng: = cf = 2c LC
Nếu mạch chọn sóng có L C biến đổi bước sóng mà máy thu vơ tuyến thu thay đổi giới hạn từ min = 2c LminCmin đến max = 2c LmaxCmax
Biểu thức điện tích tụ: q = qocos(t + ) Khi t = tụ điện tích điện: q tăng i = q’ > => < Khi t = tụ điện phóng điện : q giảm i = q’ < => > Cường độ dòng điện mạch dao động: i = Iocos(t + +
2
) Điện áp tụ điện: u =
C q
=
C q0
cos(t + ) = Uocos(t + ) Năng lượng điện trường: Wđ =
2
Cu2 =
C q2
Năng lượng từ trường : Wt =
2
Li2 . Năng lượng điện từ: W= Wđ + Wt =
2 C q2 = CU2 = LI2
Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên với tần số góc ’ = 2 = LC
2
, với chu kì T’ = T
= LC cịn lượng điện từ khơng thay đổi theo thời gian
Nếu mạch có điện trở R dao động tắt dần Để trì dao động cần cung cấp cho mạch lượng có cơng suất : P = I2R =
L RC U R U C 2 2 2 2 Liên hệ qo, Uo, Io: qo = CUo =
o
I
= Io LC
Bộ tụ mắc nối tiếp : 1
2 C C
C + Cn
1 Boä tụ mắc song song: C = C1 + C2 + …+ Cn
B CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng BÀI TOÁN VỀ TẦN SỐ DAO ĐỘNG RIÊNG THU, PHÁT SÓNG ĐIỆN TỪ CỦA MẠCH DAO ĐỘNG
Tần số góc, tần số chu kì dao động riêng mạch LC: LC T ; LC f ; LC
Cần lưu ý, C điện dung tụ điện
+ Nếu tụ gồm C1, C2, C3, mắc nối tiếp, điện dung tụ tính
C C C C
, đó
C C C L T ; C C C L f ; C C C L 2
1
+ Nếu tụ gồm C1, C2, C3, mắc song song, điện dung tụ C = C1 + C2 + C3 + ,
) C C C ( L T ; ) C C C ( L f ; ) C C C ( L 3
Sóng điện từ mạch dao động LC phát thu có tần số tần số riêng mạch, ta xác định bước sóng chúng (vận tốc truyền sóng khơng khí lấy c = 3.108m/s):
LC c
cT
(4)* Phương pháp
1 Mỗi giá trị L hặc C, cho ta giá trị tần số, chu kì tương ứng, viết tất biểu thức tần số chu kì gán giá trị đề cho tương ứng (nếu có)
VD:
Khi độ tự cảm cuộn dây L1, điện dung tụ điện C1 chu kì dao động T1
Khi độ tự cảm cuộn dây L2, điện dung tụ điện C2 chu kì dao động T2
Ta phải viết cácbiểu thức chu kì tương ứng
2
1 L C
T
2
2 L C
T
Sau xác lập mối liên hệ tốn học biểu thức Thường lập tỉ số; bình phương hai vế cộng, trừ biểu thức; phương pháp
2 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 sao cho C L biến thiên từ Cm, Lm đến CM, LM bước sóng biến thiên tương ứng dải từ m 2c LmCm đến
M M
M 2c L C
Bài 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)?
Bài 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?
Bài 3
Một mạch dao động gồm có cuộn cảm có độ tự cảm L = 10-3H tụ điện có điện dung điều chỉnh khoảng từ 4pF đến 400pF (1pF = 10-12F).Mạch có tần số riêng nào?
Bài Một cuộn dây có điện trở khơng đáng kể mắc với tụ điện có điện dung 0,5 F thành mạch dao động Hệ số tự cảm cuộn dây phải để tần số riêng mạch dao động có giá trị sau đây:
a) 440Hz (âm).
b) 90Mhz (sóng vơ tuyến).
Bài Một mạch dao động gồm cuộn dây L tụ điện C Nếu dùng tụ C1 tần số dao động riêng mạch 60kHz, dùng tụ C2 tần số dao động riêng 80kHz Hỏi tần số dao động riêng mạch nếu:
a) Hai tụ C1 C2 mắc song song. b) Hai tụ C1 C2 mắc nối tiếp.
Câu Mạch dao động máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 1H tụ điện biến đổi C, dùng để thu sóng vơ tuyến có bước sóng từ 13m đến 75m Hỏi điện dung C tụ điện biến thiên khoảng nào?
Câu Mạch dao động để chọn sóng máy thu gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 11,3 H tụ điện có điện dung C = 1000pF.
a) Mạch điện nói thu sóng có bước sóng 0 bao nhiêu?
b) Để thu dải sóng từ 20m đến 50m, người ta phải ghép thêm tụ xoay CV với tụ C nói Hỏi phải ghép giá trị CV thuộc khoảng nào?
c) Để thu sóng 25m, CV 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 xoay từ đến 1800?
Dạng CÁC GIÁ TRỊ ĐIỆN TÍCH, HIỆU ĐIỆN THẾ VÀ CƯỜNG ĐỘ DỊNG ĐIỆN TRONG Q TRÌNH DAO ĐỘNG
Dạng toán này, ta cần ý đến cơng thức tính lượng điện từ mạch: C
Q 2 1 CU 2 1 LI 2 1 C q 2 1 Li 2 1 Cu 2 1 Li 2
1
0
0
0
2
2
Có hai cách để cấp lượng ban đầu cho mạch dao động: 1 Cấp lượng điện ban đầu
Ban đầu khóa k chốt (1), tụ điện tích điện (nếu thời gian đủ dài) đến hiệu điện suất điện động E nguồn Năng lượng điện mà tụ tích CE2
2
W
Chuyển khóa k sang chốt (2), tụ phóng điện qua cuộn dây Năng lượng điện chuyển dần thành
năng lượng từ cuộn dây mạch dao động L C E
(5)Như hiệu điện cực đại q trình dao động hiệu điện ban đầu tụ U0 = E, lượng điện ban đầu mà tụ tích
được từ nguồn lượng toàn phần (năng lượng điện từ) mạch dao động CE2
W
2 Cấp lượng từ ban đầu
Ban đầu khóa k đóng, dịng điện qua cuộn dây khơng đổi có cường độ (định luật Ơm cho tồn mạch):
r E I0
Năng lượng từ trường cuộn dây không đổi bằng:
2
0
r E L LI
W
Cuộn dây khơng có điện trở nên hiệu điện hai đầu cuộn dây (cũng hiệu điện hai tụ điện) không Tụ chưa tích điện
Khi ngắt khóa k, lượng từ cuộn dây chuyển hóa dần thành lượng điện tụ điện mạch dao động
Như vậy, với cách kích thích dao động này, lượng toàn phần (năng lượng điện từ) lượng từ ban đầu cuộn dây
2
r E L
W
, cường độ dòng điện cực đại mạch dao động cường độ dòng điện ban đầu qua cuộn dây
r E I0
Câu Mạch dao động lí tưởng gồm tụ điện có điện dung C1F cuộn dây có độ từ cảm L1mH Trong trình dao động,
cường độ dịng điện qua cuộn dây có độ lớn lớn 0,05A Sau hiệu điện hai tụ điện có độ lớn lớn nhất, độ lớn đó bao nhiêu?
Câu Mạch dao động LC có cường độ dịng điện cực đại I0 = 10mA, điện tích cực đại tụ điện Q0 4.108C. a) Tính tần số dao động mạch.
b) Tính hệ số tự cảm cuộn dây, biết điện dung tụ điện C = 800pF.
Câu 10 Mạch dao động LC lí tưởng dao động với chu kì riêng T = 10-4s,hiệu điện cực đại hai tụ U
0 = 10V, cường độ dòng điện cực đại qua cuộn dây I0 = 0,02A Tính điện dung tụ điện hệ số tự cảm cuộn dây.
Câu 11 Tại thời điểm cường độ dòng điện qua cuộn dây mạch dao động có độ lớn 0,1A hiệu điện hai tụ điện của mạch 3V Tần số dao động riêng mạch 1000Hz Tính giá trị cực đại điện tích tụ điện, hiệu điện hai đầu cuộn dây cường độ dòng điện qua cuộn dây, biết điện dung tụ điện 10 F.
Câu 12 Một mạch dao động LC, cuộn dây có độ tự cảm L = 2mH tụ điện có điện dung C = 0,2 F Cường độ dòng điện cực đại trong cuộn cảm I0 = 0,5A Tìm lượng mạch dao động hiệu điện hai tụ điện thời điểm dịng điện qua cuộn cảm có cường độ i = 0,3A Bỏ qua mát lượng trình dao động
Câu 13 Cường độ dòng điện tức thời mạch dao động LC lí tưởng i = 0,08cos(2000t)A Cuộn dây có độ tự cảm L = 50mH. Hãy tính điện dung tụ điện Xác định hiệu điện hai tụ điện thời điểm cường độ dòng điện tức thời mạch giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng.
Câu 14 Mạch dao động LC có cuộn dây cảm với độ tự cảm L 1.102H
, tụ điện có điện dung C 1.106F
Bỏ qua điện trở dây nối Tích điện cho tụ điện đến giá trị cực đại Q0, trong mạch có dao động điện từ riêng.
a) Tính tần số dao động mạch.
b) Khi lượng điện trường tụ điện lượng từ trường cuộn dây điện tích trên tụ điện phần trăm Q0?
Câu 15
Cho mạch dao động lí tưởng hình vẽ bên Tụ điện có điện dung 20 F, cuộn dây có độ tự cảm 0,2H, suất điện động nguồn điện là 5V Ban đầu khóa k chốt (1), tụ điện tích đầy điện, chuyển k sang (2), mạch có dao động điện từ.
a) Tính cường độ dịng điện cực đại qua cuộn dây.
b) Tính cường độ dịng điện qua cuộn dây thời điểm điện tích tụ nửa giá trị điện tích tụ khóa k cịn (1). c) Tính hiệu điện hai tụ điện nửa lượng điện tụ điện chuyển thành lượng từ cuộn dây.
Câu 16
Cho mạch điện hình vẽ bên Cuộn dây cảm có độ tự cảm L 4.103H
, tụ điện có điện
dung C = 0,1 F, nguồn điện có suất điện động E = 6mV điện trở r = 2 Ban đầu khóa k đóng, có dịng điện chạy ổn định mạch, ngắt khóa k.
a) Hãy so sánh hiệu điện cực đại hai tụ điện với suất điện động nguồn cung cấp ban đầu.
E,r C
L
k
E C
L k (2) (1)
E,r C
L
(6)b) Tính điện tích tụ điện lượng từ cuộn dây gấp lần lượng điện trường tụ điện.
Dạng PHA VÀ THỜI GIAN DAO ĐỘNG
C n ph i v n d ng tính t ng t gi a n cầ ả ậ ụ ươ ự ữ ệ ơ
Đại lượng cơ Đại lượng điện Tọa độ x q điện tích
Vận tốc v i cường độ dòng điện Khối lượng m L độ tự cảm
Độ cứng k C
1
nghịch đảo điện dung Lực F u hiệu điện
Khi vật qua VTCB x = vận tốc đạt cực đại vmax, ngược lại biên, xmax = A, v =
Tương tự, q = i = I0 i = q = Q0
Đặc biệt nên vận dụng tương quan dao động điều hòa chuyển động tròn để giải toán liên quan đến thời gian chuyển động
Câu 17 Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 0,2H tụ điện có điện dung C = 20 F Người ta tích điện cho tụ điện đến hiệu điện cực đại U0 = 4V Chọn thời điểm ban đầu (t = 0) lúc tụ điện bắt đầu phóng điện Viết biểu thức tức thời điện tích q trên bản tụ điện mà thời điểm ban đầu tích điện dương Tính lượng điện trường thời điểm
8 T
t , T chu kì dao động.
Câu 18 Trong mạch dao động, điện tích tụ điện biến thiên theo quy luật: q = 2,5.10-6cos(2.103t)(C). a) Viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời mạch.
b) Tính lượng điện từ tần số dao động mạch Tính độ tự cảm cuộn dây, biết điện dung tụ điện 0,25 F.
Câu 19
Mạch dao động LC lí tưởng thực dao động điện từ Hãy xác định khoảng thời gian, hai lần liên tiếp, lượng điện trường trên tụ điện lượng từ trường cuộn dây.
Câu 20
Biểu thức điện tích tụ mạch dao động có dạng q=Q0sin(2π.106t)(C) Xác định thời điểm lượng từ lượng điện đầu tiên.
Câu 21
Trong mạch dao động (h.vẽ) tụ điện gồm tụ C1giống cấp lượng W0 = 10 -6J từ nguồn điện chiều có suất điện động E = 4V Chuyển K từ (1) sang (2) Cứ sau những khoảng thời gian nhau: T1= 10-6s lượng điện trường tụ điện lượng từ trường cuộn cảm nhau.
a) Xác định cường độ dòng điện cực đại cuộn dây.
b) Đóng K1 vào lúc cường độ dịng điện cuộn dây đạt cực đại Tính lại hiệu điện cực đại trên cuộn dây.
C BAØI TẬP TỰ LUẬN
1 Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 2mH tụ điện có điện dung C = 0,2F Biết dây dẫn có điện trở khơng đáng kể mạch có dao động điện từ riêng Xác định chu kì, tần số riêng mạch
2 Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 25pF cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L = 10-4H Giả sử thời điểm ban đầu cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại 40mA Tìm biểu thức cường độ dịng điện, biểu thức điện tích tụ điện biểu thức điện áp hai tụ điện
3 Cho mạch dao động điện từ gồm tụ điện có điện dung C = 5F cuộn cảm có độ tự cảm L = 50mH. a) Xác định tần số dao động điện từ mạch
b) Tính lượng mạch dao động biết điện áp cực đại tụ điện 6V
c) Tìm lượng điện trường lượng từ trường mạch điện áp tụ điện 4V Tìm cường độ dịng điện i 4 Một mạch dao động điện từ gồm tụ điện có điện dung 0,125F cuộn cảm có độ tự cảm 50H Điện trở mạch không đáng kể Điện áp cực đại hai tụ điện 3V Tính cường độ dịng điện cực đại mạch, cường độ dòng điện, lượng điện trường, lượng từ trường mạch lúc điện áp hai tụ 2V
5 Mạch dao động máy thu với cuộn dây có độ tự cảm L = 5.10-6H, tụ điện có điện dung 2.10-8F ; điện trở R = 0. Hãy cho biết máy thu sóng điện từ có bước sóng bao nhiêu? Trường hợp có dao động mạch, điện áp hai tụ cực đại 120V tổng lượng mạch có giá trị bao nhiêu? Cho vận tốc ánh sáng chân không 3.108m/s; 2 = 10.
6 Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến điện gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 4H tụ điện C = 40nF. a) Tính bước sóng điện từ mà mạch thu
E C1
C2 k1
k (1)
(7)b) Để mạch bắt sóng có bước sóng khoảng từ 60m đến 600m cần phải thay tụ điện C tụ xoay CV có điện dung biến thiên khoảng ? Lấy 2 = 10 ; c = 3.108m/s.
7 Cho mạch dao động điện từ LC dao động tự do, độ tự cảm L = 1mH Người ta đo điện áp cực đại hai tụ là 10V, cường độ dòng điện cực đại mạch 1mA Tìm bước sóng điện từ mà mạch cộng hưởng
8 Mạch chọn sóng máy thu gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 2.10-6H, tụ điện có điện dung C = 2.10-10F, điện trở R = Xác định tổng lượng điện từ mạch, biết điện áp cực đại hai tụ điện 120mV Để máy thu thu sóng điện từ có bước sóng từ 57m (coi 18m) đến 753m (coi 240m), người ta thay tụ điện mạch tụ điện có điện dung biến thiên Hỏi tụ điện phải có điện dung khoảng ? Cho c = 3.108m/s.
9 Khung dao động điện từ gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 0,1H tụ điện có điện dung C = 10F Dao động điện từ khung dao động điều hồ với cường độ dịng điện cực đại Io = 0,05A
a) Tính lượng dao động điện từ khung b) Tính điện áp hai tụ thời điểm i = 0,03A
c) Tính cường độ dịng điện mạch lúc điện tích tụ có giá trị q = 30C
10 Cường độ dòng điện tức thời mạch dao động LC lí tưởng i = 0,08cos2000t (A) Cuộn dây có độ tự cảm L = 50mH Hãy tính điện dung tụ điện Xác định điện áp hai tụ điện thời điểm cường độ dòng điện tức thời mạch giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng
11 Cho mạch dao động lí tưởng với C = 1nF, L = 1mH, điện áp hiệu dụng tụ điện UC = 4V Lúc t = 0, uC = 2V tụ điện nạp điện Viết biểu thức của:
a) Điện áp tụ điện
b) Cường độ dòng điện chạy mạch dao động c) Năng lượng điện trường
d) Năng lượng từ trường
12 Mạch dao động kín, lí tưởng có L = 1mH, C = 10F Khi dao động cường độ dòng điện hiệu dụng I = 1mA 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
13 Trong mạch LC, L = 25,0mH C = 7,80F thời điểm t = 0, cường độ dòng điện mạch 9,20mA, điện tích tụ điện 3,80C tụ nạp điện Tính lượng mạch dao động, viết biểu thức điện tích tụ điện cường độ dòng điện mạch dao động
14 Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến mạch dao động có cuộn cảm mà độ tự cảm thay đổi trong khoảng từ 10H đến 160H tụ điện mà điện dung thay đổi 40pF đến 250pF Tính băng sóng vô tuyến mà máy bắt trường hợp sau:
a) Để L = 10H thay đổi C b) Để L = 160H thay đổi C c) Thay đổi L C
15 Mạch mạch dao động cấu tạo từ cuộn cảm L hai tụ điện C1 C2 Khi dùng L với C1 mạch dao động bắt sóng điện từ có bước sóng 1 = 75m Khi dùng L với C2 mạch dao động bắt sóng điện từ có bước sóng 2 = 100m Tính bước sóng điện từ mà mạch dao động bắt khi:
a) Dùng L với C1 C2 mắc nối tiếp b) Dùng L với C1 C2 mắc song song
16 Mạch mạch dao động cấu tạo từ cuộn cảm L hai tụ điện C1 C2 Khi dùng L với C1 C2 mắc nối tiếp mạch có tần số riêng f = 5Hz Khi dùng L với C1 C2 mắc song song mạch f’ = 2,4Hz Tính tần số riêng mạch khi:
a) Dùng L với C1 b) Dùng L với C2
17 Một mạch thu sóng điện từ gồm cuộn dây cảm có hệ số tự cảm khơng đổi tụ điện có điện dung biến đổi Để thu sóng có bước sóng 90 m, người ta phải điều chỉnh điện dung tụ 300 pF Để thu sóng 91 m phải điều chỉnh điện dung tụ điện đến giá trị nào?
18 Một mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự Biết điện tích cực đại tụ điện có độ lớn 10-8 C cường
độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm 62,8 mA Tính tần số dao động điện từ tự mạch
19 Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm không đổi Khi mắc cuộn cảm với tụ điện có điện dung C1 tần số
dao động riêng mạch 7,5 MHz mắc cuộn cảm với tụ điện có điện dung C2 tần số dao động riêng mạch 10 MHz Tính
tần số dao động riêng mạch mắc cuộn cảm với a) Hai tụ C1 C2 mắc nối tiếp
b) Hai tụ C1 C2 mắc song song
20 Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm H tụ điện có điện dung 5F Trong mạch có dao động điện từ tự Tính khoảng thời gian hai lần liên tiếp mà điện tích tụ điện có độ lớn cực đại khoảng thời gian hai lần liên tiếp mà lượng điện trường lượng từ trường
(8)1 Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến điện hoạt động dựa tượng
A Phản xạ sóng điện từ. B Giao thoa sóng điện từ C Khúc xạ sóng điện từ. D Cộâng hưởng sóng điện từ. 2 Một mạch dao động có tụ điện C =
.10-3F cuộn dây cảm L Để tần số điện từ mạch 500Hz L phải có giá trị
A 5.10-4H. B 500
H C
3
10
H D
103
H
3 Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm khơng đổi tụ điện có điện dung thay đổi Điện trở dây dẫn không đáng kể mạch có dao động điện từ riêng Khi điện dung có giá trị C1 tần số dao động riêng mạch f1 Khi điện dung có giá trị C2 = 4C1 tần số dao động điện từ riêng mạch
A f2 = 0,25f1 B f2 = 2f1 C f2 = 0,5f1 D f2 = 4f1
4 Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 2mH tụ điện có điện dung C = 0,2F Biết dây dẫn có điện trở khơng đáng kể mạch có dao động điện từ riêng Chu kì dao động điện từ riêng mạch
A 6,28.10-4s B 12,57.10-4s C 6,28.10-5s D 12,57.10-5s.
5 Một mạch dao động điện từ LC gồm tụ điện có điện dung C cuộn dây cảm có độ tự cảm L Biết dây dẫn có điện trở thuần khơng đáng kể mạch có dao động điện từ riêng Gọi q0, U0 điện tích cực đại điện áp cực đại tụ điện, I0 cường độ dòng điện cực đại mạch Biểu thức sau khơng phải biểu thức tính lượng điện từ mạch?
A W =
CU2
0 B W = C q
2
2
0 . C W =
2
LI2
0 D W = L q
2
2 .
6 Khi nói sóng điện từ, phát biểu sau sai?
A Sóng điện từ bị phản xạ gặp mặt phân cách hai mơi trường. B Sóng điện từ sóng ngang.
C Sóng điện từ truyền môi trường vật chất đàn hồi. D Sóng điện từ lan truyền chân khơng với vận tốc c 3.108m/s.
7 Khi nói điện từ trường, phát biểu sau sai?
A Một từ trường biến thiên theo thời gian sinh điện trường xoáy. B Một điện trường biến thiên theo thời gian sinh từ trường xoáy. C Đường sức điện trường điện trường xoáy giống đường sức điện trường điện tích không đổi, đứng yên gây ra. D Đường sức từ từ trường xốy đường cong kín bao quanh đường sức điện trường.
8 Một mạch dao động điện từ LC, có điện trở khơng đáng kể Điện áp hai tụ biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số f Phát biểu sau sai?
A Năng lượng điện từ lượng từ trường cực đại. B Năng lượng điện trường biến thiên tuần hoàn với tần số 2f
C Năng lượng điện từ biến thiên tuần hoàn với tần số f. D Năng lượng điện từ lượng điện trường cực đại. 9 Coi dao động điện từ mạch dao động LC dao động tự Biết độ tự cảm cuộn dây 2.10-2H, điện dung tụ điện là 2.10-10F Chu kì dao động điện từ tự mạch dao động là A 4.10-6s. B 2.10-6s. C 4s. D 2s. 10 Phát biểu sau sai nói sóng điện từ?
A Trong sóng điện từ, điện trường từ trường biến thiên theo thời gian với chu kì. B Trong sóng điện từ, điện trường từ trường dao động lệch pha
2
C Sóng điện từ dùng thơng tin vơ tuyến gọi sóng vơ tuyến. D Sóng điện từ lan truyền không gian của điện từ trường biến thiên theo thời gian
11 Một mạch dao động điện từ gồm tụ điện có điện dung 0,125F cuộn cảm có độ tự cảm 50H Điện trở mạch không đáng kể Điện áp cực đại hai tụ 3V Cường độ dòng điện cực đại mạch la
A 7,5 2mA B 15mA. C 7,5 2A D 0,15A. 12 Trong dụng cụ có máy phát máy thu sóng vơ tuyến?
A Máy thu thanh. B Chiếc điện thoại di động. C Máy thu hình (Ti vi). D Cái điều khiển ti vi. 13 Một tụ điện có điện dung 10F tích điện đến điện áp xác định Sau nối hai tụ điện vào hai đầu cuộn dây cảm có độ tự cảm 1H Bỏ qua điện trở dây nối, lấy 2 = 10 Sau khoảng thời gian ngắn (kể từ lúc nối) điện tích tụ điện có giá trị ban đầu? A
400
s B
300
s C
1200
s D 600
1 s 14 Trong mạch dao động LC có điện trở khơng thì
(9)D lượng điện trường tập trung tụ điện biến thiên với chu kì nửa chu kì dao động riêng mạch. 15 Tần số góc dao động điện từ tự mạch LC có điện trở khơng đáng kể xác định biểu thức
A = LC
2
B = LC
C =
LC
2
D =
LC
1
16 Phát biểu sau sai nói lượng mạch dao động điện từ LC có điện trở khơng đáng kể ?
A Năng lượng điện từ mạch dao động biến đổi tuần hoàn theo thời gian. B Năng lượng điện từ mạch dao động bằng lượng từ trường cực đại cuộn cảm
C Năng lượng điện từ mạch dao động lượng điện trường cực đại tụ điện. D Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên tuần hoàn theo tần số chung
17 Một mạch dao động điện từ có tần số f = 0,5.106Hz, vận tốc ánh sáng chân không c = 3.108m/s Sóng điện từ mạch đó
phát có bước sóng A 6m. B 600m. C 60m. D 0,6m.
18 Trong mạch dao động điện từ LC, điện tích tụ điện biến thiên với chu kì T Năng lượng điện trường tụ điện A biến thiên điều hồ với chu kì T B biến thiên điều hồ với chu kì
2 T C biến thiên điều hồ với chu kì 2T D không biến thiên theo thời gian. 19 Công thức tính lượng điện từ mạch dao động LC laA W =
C qo
2
B W =
L qo
2
C W =
C qo 2
2
D W =
L qo
2
2
20 Trong mạch dao động điện từ LC, điện tích cực đại tụ điện Qo cường độ dịng điện cực đại mạch Io chu kì dao động điện từ mạch A T = 2qoIo B T = 2
o o
q I
C T = 2LC D T = 2 o o
I q
21 Trong mạch dao động điện từ LC, dùng tụ điện có điện dung C1 tần số dao động f1 = 30kHz, dùng tụ điện có điện dung C2 tần số dao động f2 = 40kHz Khi dùng hai tụ điện có điện dung C1 C2 ghép song song tần số dao động điện từ la ø A 38kHz. B 35kHz. C 50kHz. D 24kHz.
22 Chu kì dao động điện từ tự mạch dao động LC tính theo cơng thức A T = 2
C L
B T = LC
2
C T = 2 L C
D T =2 LC
23 Trong mạch dao động điện từ LC, điện tích tụ biến thiên theo hàm số q = qocost Khi lượng điện trường lượng từ trường điện tích tụ có độ lớn la A
4
o
q
B
2
o
q
C
2 o
q
D
2
o
q
24. Chọn câu trả lời sai Khi từ trường biến thiên không không tắt theo thời gian sinh ra:
A điện trường xoáy B điện trường khơng đổi C dịng điện dịch D Một dòng điện dẫn
25. Một mạch dao động điện tử có L = 5mH; C = 31,8μF, hiệu điện cực đại tụ 8V Cường độ dòng điện mạch hiệu điện tụ 4V có giá trị: A 5,5mA B 0,25mA C 0,55A D 0,25A
26. Một mạch dao động LC có cuộn cảm L = 0,5H tụ điện C = 50 μF Hiệu điện cực đại hai tụ 5V Năng lượng dao động mạch chu kì dao động mạch là:` A 2,5.10-4J ;
100
s B 0,625mJ; 100
s C 6,25.10-4J ; 10
s D 0,25mJ ; 10
s
27. Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tụ cảm L = 30H tụ điện có C = 3000pF Điện trở mạch dao động 1 Để trì dao động điện từ mạch với hiệu điện cực đại tụ điện 6V phải cung cấp cho mạch lượng điện có cơng suất:
A 1,8 W. B 1,8 mW. C 0,18 W. D 5,5 mW.
28. Mạch dao động gồm tụ điện có C = 125nF cuộn cảm có L = 50H Điện trở mạch khơng đáng kể Điện áp cực đại hai tụ điện U0 = 1,2V Cường độ dòng điện cực đại mạch A 6.10-2A B A C mA D 6mA
29. Mạch dao động máy thu vô tuyến điện gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 1mH tụ điện có điện dung thay đổi Để máy thu bắt sóng vơ tuyến có tần số từ 3MHz đến 4MHz điện dung tụ phải thay đổi khoảng:
A 1,6pF C 2,8pF. B.2F C 2,8F C 0,16pF C 0,28 pF D 0,2F C 0,28F
30 Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C thực dao động tự không tắt Giá trị cực đại điện áp hai tụ điện U0 Giá trị cực đại cường độ dòng điện mạch la
A I0 = U0 LC B I0 = U0 C
L
C I0 = U0 L C
D I0 = LC U0
(10)
32 Một mạch dao động điện từ có điện dung tụ C = 4F Trong trình dao động điện áp cực đại hai tụ 12V Khi điện áp hai tụ 9V lượng từ trường mạch A 2,88.10-4J B 1,62.10-4J C 1,26.10-4J D 4.50.10-4J. 33 Một mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến gồm cuộn cảm L = 5H tụ xoay có điện dung biến thiên từ 10pF đến 240pF Dãi
sóng máy thu A 10,5m – 92,5m. B 11m – 75m. C 15,6m – 41,2m. D 13,3 – 65,3m.
34 Mạch dao động có cuộn cảm có độ tự cảm L = 0,1H, tụ điện có điện dung C = 10F Khi uC = 4V i = 30mA Tìm biên độ I0 cường độ dịng điện A I0 = 500mA B I0 = 50mA C I0 = 40mA D I0 = 20mA
35 Mạch dao động tạo thành từ cuộn cảm L hai tụ điện C1 C2 Khi dùng L C1 mạch có tần số riêng f1 = 3MHz Khi dùng L C2 mạch có tần số riêng la
ø f2 = 4MHz Khi dùng L C1, C2 mắc nối tiếp tần số riêng mạch A 7MHz B 5MHz. C 3,5MHz. D 2,4MHz. 36 Mạch dao động tạo thành từ cuộn cảm L hai tụ điện C1 C2 Khi dùng L C1 mạch có tần số riêng f1 = 3MHz Khi dùng L C2 mạch có tần số riêng f2 = 4MHz Khi dùng L C1, C2 mắc song song tần số riêng mạch
A 7MHz. B 5MHz. C 3,5MHz. D 2,4MHz.
37 Mạch dao động có cuộn cảm L = 0,1H, tụ điện có điện dung C = 10F Trong mạch có dao động điện từ Khi điện áp hai tụ 8V cường độ dịng điện mạch 60mA Cường độ dòng điện cực đại mạch dao động
A I0 = 500mA B I0 = 40mA C I0 = 20mA D I0 = 0,1A
38 Một mạch dao động điện từ tự có tần số riêng f Nếu độ tự cảm cuộn dây L điện dung tụ điện đước xác định bởi biểu thức A C = 4 f2
L
B C = 4fL
1
C C = 4 2
1 L f
D C = 4 2f 2L
1
39 Một mạch dao động điện từ có C L biến thiên Mạch dùng máy thu vô tuyến Người ta điều chỉnh L C để bắt sóng vơ tuyến có bước sóng 18m Nếu L = 1H C có giá trị la A C = 9,1pF B C = 91nF. C C = 91F. D C = 91pF
40 Để máy thu nhận sóng điện từ đài phát thì
A cuộn cảm anten thu phải có độ tự cảm lớn. B máy thu phải có cơng suất lớn C anten thu phải đặt cao. D tần số riêng anten thu phải tần số đài phát.
41 Điện từ trường sinh bởi
A cầu tích điện khơng đổi, đặt cố định lập. B tụ điện có điện tích khơng đổi, đặt lập. C dịng điện khơng đổi chạy qua ống dây xác định. D tia lửa điện.
42 Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2H tụ điện có điện dung 8F Tần số dao động riêng mạch bằng A
106
Hz B
106
Hz C
108
Hz D
108
Hz
43 Một mạch dao động LC có dao động điện từ tự với tần số góc điện tích cực tụ điện có giá trị cực đại q0 Cường độ dịng điện qua mạch có giá trị cực đại A
0
q
B
0
q
C q0 D q0
44 Trong mạch dao động LC có điện trở không đáng kể, sau khoảng thời gian 0,25.10-4s lượng điện trường lại lượng từ trường Chu kì dao động mạch A 10-4s B 0,25.10-4s. C 0,5.10-4s D 2.10-4s 45 Mạch dao động LC có cuộn dây cảm Dòng điện mạch i = 10-3cos2.105t (A) Điện tích cực đại tụ điện là
A
.10-9C. B 5.10-9C. C 2.10-9C. D 2.109C. 46 Phát biểu sau không duùng
A Điện từ trường biến thiên theo thời gian lan truyền khơng gian dạng sóng Đó sóng điện từ.
B Sóng điện từ lan truyền với vận tốc lớn Trong chân không, vận tốc 3.108m/s C Sóng điện từ mang lượng. D Trong q trình lan truyền sóng điện từ điện trường biến thiên từ trường biến thiên dao động phương vng góc với phương truyền sóng
47 Sóng ngắn vơ tuyến có bước sóng vào cở A vài chục km. B vài km. C vài chục m. D vài m.
48 Trong mạch dao động LC có dao động điện từ tự (dao động riêng) với tần số góc 104 rad/s Điện tích cực đại tụ điện 10−9C Khi
cường độ dòng điện mạch 6.10−6A điện tích tụ điện là A 6.10−10C B 8.10−10C C 4.10−10C. D 2.10−10C
49 Chọn câu Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm 27μH, điện trở 1Ω tụ điện 3000pF điện áp cực đại hai tụ điện 5V Để trì dao động cần cung cấp cho mạch công suất:
A 0,037W B 112,5 kW C 1,39mW D 335,4 W
50 Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 1mH tụ điện có điện dung C = 0,1F Tần số riêng mạch có giá trị sau đây? A 1,6.104Hz B 3,2.104Hz C 1,6.103Hz D 3,2.103Hz.
(11)52 Sóng điện từ A khơng mang lượng B sóng ngang C khơng truyền chân khơng D Là sóng dọc. 53 Khi mạch dao động lí tưởng (gồm cuộn cảm tụ điện) hoạt động mà khơng có tiêu hao lượng thì
A cường độ điện trường tụ điện tỉ lệ nghịch vơi điện tích tụ điện.
B thời điểm lượng điện trường mạch đạt cực đại, lượng từ trường mạch không.
C cảm ứng từ cuộn dây tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện qua cuộn dây. D thời điểm, mạch có lượng điện trường. 54 Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm cĩ độ tự cảm H tụ điện cĩ điện dung 5F Trong mạch cĩ dao động điện từ tự Khoảng thời gian hai lần liên tiếp mà điện tích tụ điện cĩ độ lớn cực đại
A 5.10-6s. B 2,5.10-6s. C.10.10-6s. D 10-6s.
55 Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự do, điện tích tụ điện cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian
A ngược pha B với biên độ C pha D với tần số
56 Khi nói dao động điện từ mạch dao động LC lí tưởng, phát biểu sau sai?
A Cường độ dòng điện qua cuộn cảm hiệu điện hai tụ điện biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số
B Năng lượng điện từ mạch gồm lượng từ trường lượng điện trường
C Điện tích tụ điện cường độ dòng điện mạch biến thiên điều hòa theo thời gian lệch pha
2
D Năng lượng từ trường lượng điện trường mạch tăng giảm
57 Phát biểu sau sai nói sóng điện từ?
A Sóng điện từ sóng ngang B Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường ln vng góc với vectơ cảm ứng từ
C Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường phương với vectơ cảm ứng từ
D Sóng điện từ lan truyền chân không
58 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
A. từ 4 LC1 đến 4 LC2 B từ 2 LC1đến 2 LC2 C từ 2 LC1 đến 2 LC2 D từ 4 LC1 đến 4 LC2
59 Một mạch thu sóng điện từ gồm cuộn dây cảm có hệ số tự cảm khơng đổi tụ điện có điện dung biến đổi Để thu sóng có bước sóng 90 m, người ta phải điều chỉnh điện dung tụ 300 pF Để thu sóng 91 m phải
A tăng điện dung tụ thêm 303,3 pF B tăng điện dung tụ thêm 306,7 pF C tăng điện dung tụ thêm 3,3 pF D tăng điện dung tụ thêm 6,7 pF
60 Một mạch chọn sóng để thu sóng có bước sóng 20 m cần chỉnh điện dung tụ 200 pF Để thu bước sóng 21 m chỉnh điện dung tụ A 220,5 pF B 190,47 pF C 210 pF D 181,4 mF
61 Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm khơng đổi, tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = C1 tần số dao
động riêng mạch 7,5 MHz C = C2 tần số dao động riêng mạch 10 MHz Nếu C = C1 + C2 tần số dao động riêng
mạch A 12,5 MHz B 2,5 MHz C 17,5 MHz D 6,0 MHz
62 Một sóng điện từ có tần số 100 MHz truyền với tốc độ 3.108 m/s có bước sóng A 300 m. B 0,3 m C 30 m D m.
63 Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự
A lượng điện trường tập trung cuộn cảm B lượng điện trường lượng từ trường không đổi
C lượng từ trường tập trung tụ điện D lượng điện từ mạch bảo toàn
64 Một mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự Biết điện tích cực đại tụ điện có độ lớn 10-8 C cường
độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm 62,8 mA Tần số dao động điện từ tự mạch
A 2,5.103 kHz. B 3.103 kHz. C 2.103 kHz. D 103 kHz.
65 Mạch dao động LC lí tưởng gồm tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L Trong mạch có dao động điện từ tự Biết hiệu điện cực đại hai tụ điện U0 Năng lượng điện từ mạch
A 1LC2
2 B
2
U LC
2 C
2
1 CU
2 D
2
1 CL
2
66 Một mạch dao động LC lí tưởng, gồm cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ tự Gọi U0, I0 hiệu điện cực đại hai đầu tụ điện cường độ dòng điện cực đại mạch
A 0
I U
LC
B U0 I0 L C
C U0 I0 C L
D U0 I0 LC
CHƯƠNG IV DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ A LÝ THUYẾT
DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
* Sự biến thiên điện tích dịng điện mạch dao động:
+ Mạch dao động mạch điện khép kín gồm tụ điện có điện dung C cuộn dây có độ tự cảm L, có điện trở không đáng kể nối với
(12)+ Cường độ dòng điện cuộn dây: i = q' = - q0sin(t + ) = Iocos(t + +
) Trong đó: = LC
I0 = q0 + Chu kì tần số riêng mạch dao động: T = 2 LC ; f =
LC
2
* Năng lượng điện từ mạch dao động
+ Năng lượng điện trường tập trung tụ điện WC =
C q2
=
C qo2
cos2(t + ). + Năng lượng từ trường tập trung cuộn cảm WL =
2
Li2 =
L2 q
o2 sin2(t + ) =
C qo2
sin2(t + ). Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên điều hoà với tần số góc ’ = 2 chu kì T’ =
2 T + Năng lượng điện từ mạch W = WC + WL =
2
C
qo2 cos2(t + ) +
C
qo2 sin2(t + ) =
C qo2 =
2
LIo2 =
CUo2 = số
+ Liên hệ q0, I0 U0 mạch dao động qo = CUo =
o
I
= Io LC
Chú ý: + Mạch dao động có tần số góc , tần số f chu kỳ T Wđ Wt biến thiên với tần số góc
2, tần số 2f chu kỳ T/2
+ Mạch dao động có điện trở R dao động tắt dần Để trì dao động cần cung cấp cho mạch lượng có cơng suất:
2 2
2 0
2 2
C U U RC
I R R
L
P + Khi tụ phóng điện q u giảm ngược lại
+ Quy ước: q > ứng với tụ ta xét tích điện dương i > ứng với dịng điện chạy đến tụ mà ta xét.
* Chú ý: + Hiện tợng biên độ I0 đạt giá trị cực đại tần số điện áp cỡng tần số dao động riêng 0 mạch dao động gọi hiện tợng cộng hởng
+ Sự phụ thuộc biên độ I0 dao động điện xoay chiều i vào hiệu 0 :
0 0
0 2 2
2 1
( L C) ( )
U U U
I
Z R Z Z
R L
C
Tần số dao động riêng 0 2 f0 1 LC
VËy ta cã:
0
2 2
0
2( )
U I
L
R
* Sự tương tự dao động điện dao động cơ
Đại lượng cơ Đại lượng điện Dao động cơ Dao động điện
x q x” + 2x = 0 q” + 2q = 0
v i k
m
LC
m L x = Acos(t + ) q = q0cos(t + )
k
C v = x’ = -Asin(t + ) i = q’ = -q0sin(t + )
F u A2 x2 ( )v
q02 q2 ( )i
µ R F = -kx = -m2x u q L q2
C
Wđ Wt (WC) Wđ =
1 2mv
2 W
t =
1 2Li
(13)Wt Wđ (WL) Wt = 1
2kx
2 W
đ =
2 q C 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 xoáy Điện trường xoáy 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 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 BẰNG SĨNG VƠ TUYẾN Sóng điện từ điện từ trường lan truyền không gian
* Đặc điểm sóng điện từ
+ Sóng điện từ lan truyền chân khơng Vận tốc lan truyền sóng điện từ chân khơng 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 trình lan truyền
E Bln ln vng góc với vng góc với phương truyền sóng Tại điểm dao động điện trường từ trường sóng điện từ ln ln pha với
+ Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách hai mơi trường bị phản xạ khúc xạ ánh sáng
+ Sóng điện từ mang lượng Nhờ có lượng mà sóng điện từ truyền đến anten, làm cho electron tự anten dao động
* Thông tin liên lạc sóng vô tuyến
+ Sóng vơ tuyến sóng điện từ dùng vơ tuyến Chúng có bước sóng từ vài m đến vài km Người ta chia sóng vơ tuyến thành : sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung sóng dài
+ 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
+ Trong thơng tin liên lạc sóng vơ tuyến, phải dùng sóng điện từ cao tần để mang sóng điện từ âm tần xa Muốn phải trộn sóng điện từ âm tần với sóng điện từ cao tần (biến điệu chúng)
+ Sơ đồ khối mạch phát vô tuyến đơn giãn gồm: micrô, phát sóng cao tần, mạch biến điệu, mạch khuếch đại anten + Sơ đồ khối máy thu đơn giãn gồm: anten, mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần, mạch tách sóng, mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần loa
* Sự truyền sóng điện từ Trái Đát - Tầng điện li: 80- 800km
Tên sóng Tần số Bớc sóng (m) Đặc điểm bản, ứng dụng
Sóng dài < 0,1 MHz > 3000m Bị tần điện li phản xạ với mức độ khác nhau, ú cỏc súng ny cú th
đi vòng quanh Trái Đất qua nhiều lần phản xạ tầng điện li bề mặt TĐ
Sóng trung 0,1MHz 1,5
MHz 3000-200m Sãng ng¾n 1,5MHz- 6MHz 200- 50m Sãng ng¾n 6MHz- 30MHz 50- 10m
Sãng cùc
ng¾n 30MHz- 30GHz 10m- 0,01m
Khơng bị tầng điện li phản xạ mà xuyên qua tầng điện li, truyền thẳng từ nơi phát đến nới thu qua vệ tinh nhân tạo B CÁC CÔNG THệÙC
Chu kì, tần số, tần số góc mạch dao động T = 2 LC ; f =
LC
2
; = LC
(14)Nếu mạch chọn sóng có L C biến đổi bước sóng mà máy thu vô tuyến thu thay đổi giới hạn từ min = 2c
min minC
L đến max = 2c LmaxCmax
Biểu thức điện tích tụ: q = qocos(t + ) Khi t = tụ điện tích điện: q tăng i = q’ > => < Khi t = tụ điện phóng điện : q giảm i = q’ < => >
Cường độ dòng điện mạch dao động: i = Iocos(t + +
) Điện áp tụ điện: u =
C q
=
C q0
cos(t + ) = Uocos(t + ) Năng lượng điện trường: Wđ =
2
Cu2 =
C q2
Năng lượng từ trường : Wt =
2
Li2 . Năng lượng điện từ: W= Wđ + Wt =
2 C q2 = CU2 = 2
1 LI2
0
Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên với tần số góc ’ = 2 = LC
2
, với chu kì T’ = T
= LC cịn lượng điện từ khơng thay đổi theo thời gian
Nếu mạch có điện trở R dao động tắt dần Để trì dao động cần cung cấp cho mạch lượng có cơng suất : P = I2R =
L RC U R U C 2 2 2 2 .
Liên hệ qo, Uo, Io: qo = CUo =
o
I
= Io LC Bộ tụ mắc nối tiếp : 1
2 C C
C + Cn
1 Bộ tụ maéc song song: C = C1 + C2 + …+ Cn
B CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng BÀI TOÁN VỀ TẦN SỐ DAO ĐỘNG RIÊNG THU, PHÁT SÓNG ĐIỆN TỪ CỦA MẠCH DAO ĐỘNG
Tần số góc, tần số chu kì dao động riêng mạch LC: LC T ; LC f ; LC
Cần lưu ý, C điện dung tụ điện
+ Nếu tụ gồm C1, C2, C3, mắc nối tiếp, điện dung tụ tính C
1 C C C
, đó
C C C L T ; C C C L f ; C C C L 2
1
+ Nếu tụ gồm C1, C2, C3, mắc song song, điện dung tụ C = C1 + C2 + C3 + ,
) C C C ( L T ; ) C C C ( L f ; ) C C C ( L 3
Sóng điện từ mạch dao động LC phát thu có tần số tần số riêng mạch, ta xác định bước sóng chúng (vận tốc truyền sóng khơng khí lấy c = 3.108m/s):
LC c
cT
* Phương pháp
1 Mỗi giá trị L hặc C, cho ta giá trị tần số, chu kì tương ứng, viết tất biểu thức tần số chu kì gán giá trị đề cho tương ứng (nếu có)
VD:
Khi độ tự cảm cuộn dây L1, điện dung tụ điện C1 chu kì dao động T1
Khi độ tự cảm cuộn dây L2, điện dung tụ điện C2 chu kì dao động T2
(15)
2
1 L C
T
2
2 L C
T
Sau xác lập mối liên hệ tốn học biểu thức Thường lập tỉ số; bình phương hai vế cộng, trừ biểu thức; phương pháp
2 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 sao cho C L biến thiên từ Cm, Lm đến CM, LM bước sóng biến thiên tương ứng dải từ m 2c LmCm đến
M M
M 2c L C
* Một số tập minh họa
Bài 1
Nếu điều chỉnh để điện dung mạch dao động tăng lên lần chu kì dao động riêng mạch thay đổi (độ tự cảm của cuộn dây không đổi)?
Có hai giá trị điện dung: C C’ = 4C, tương ứng với hai giá trị chu kì
LC
T
2 L.C 2T
C L ' LC '
T
Vậy chu kì tăng lần
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) n lần, L tăng (hay giảm) m lần T tăng (hay giảm) m lần Ngược lại với tần số f
Như tập trên, C tăng lần, suy chu kì tăng 42 lần
Bài 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?
.f 2 1 'f Hay 2 1 f
'f C8. L 2 1 2
1 'C' L 2
1 'f
LC 2
1 f
Tần số giảm hai lần
Có thể suy luận: C tăng lần, L giảm lần suy tần số thay đổi 2
8 lần Tăng hai lần
Bài 3
Một mạch dao động gồm có cuộn cảm có độ tự cảm L = 10-3H tụ điện có điện dung điều chỉnh khoảng từ 4pF đến 400pF (1pF = 10-12F).
Mạch có tần số riêng nào? Từ công thức
LC
1 f
suy
2 2Lf
4 1 C
Theo 4.1012FC400.1012F ta được F 10 . 400 Lf
4 1 F
10 .
4 12
2
12
, với tần số f dương, ta suy
Hz 10 52 , f Hz 10 52 ,
2
(16)Như ta có: Hz 10 . 52 , 2 10 . 4 . 10 2 1 LC 2 1 f Hz 10 . 52 , 2 10 . 400 . 10 2 1 LC 2 1 f 12 max 12 max
tức tần số biến đổi từ 2,52.105Hz đến 2,52.106Hz
Bài 4
Một cuộn dây có điện trở khơng đáng kể mắc với tụ điện có điện dung 0,5 F thành mạch dao động Hệ số tự cảm cuộn dây phải bằng để tần số riêng mạch dao động có giá trị sau đây:
c) 440Hz (âm).
d) 90Mhz (sóng vơ tuyến). Từ cơng thức
LC
1 f
suy cơng thức tính độ tự cảm: 2 2 Cf 4 1 L a) Để f = 440Hz
H 26 , 440 10 , Cf
L 2 2 2 6 2
b) Để f = 90MHz = 90.106Hz
pH , H 10 , ) 10 90 ( 10 , Cf L 12 6 2
2
Bài 5
Một mạch dao động gồm cuộn dây L tụ điện C Nếu dùng tụ C1 tần số dao động riêng mạch 60kHz, dùng tụ C2 tần số dao động riêng 80kHz Hỏi tần số dao động riêng mạch nếu:
c) Hai tụ C1 C2 mắc song song. d) Hai tụ C1 C2 mắc nối tiếp.
Bài toán đề cập đến mạch dao động với tụ khác nhau, ta lập biểu thức tần số tương ứng: + Khi dùng C1:
1 2 2 1 1 2 2 1 1 1 LC 4 1 f LC 4 f 1 LC 2 1 f
+ Khi dùng C2:
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 LC 4 1 f LC 4 f 1 LC 2 1 f
a) Khi dùng hai tụ C1 C2 mắc song song, điện dung tụ C = C1 + C2
) C C ( L f ) C C ( L
f
(17)Suy kHz 48 80 60 80 60 f f f f f f f f 2 2 2 2 2
b) Khi dùng hai tụ C1 C2 mắc nối tiếp, điện dung tụ đước xác định
2 C C C 2 2 C C L f C C L f Suy kHz 100 80 60 f f f f f
f 2
2 2 2 Câu 6
Mạch dao động máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = H tụ điện biến đổi C, dùng để thu sóng vơ tuyến có bước sóng từ 13m đến 75m Hỏi điện dung C tụ điện biến thiên khoảng nào?
Từ công thức tính bước sóng: 2c LC suy
L c 4
C 2 2
2
Do > nên C đồng biến theo ,
C 10 . 47 10 . ) 10 . 3 .( . 4 13 L c 4 C 12 2 2 min C 10 . 1563 10 . ) 10 . 3 .( . 4 75 L c 4 C 12 2 2 max max
Vậy điện dung biến thiên từ 47.10-12C đến 1563.10-12C.
Câu
Mạch dao động để chọn sóng máy thu gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 11,3 H tụ điện có điện dung C = 1000pF. d) Mạch điện nói thu sóng có bước sóng 0 bao nhiêu?
e) Để thu dải sóng từ 20m đến 50m, người ta phải ghép thêm tụ xoay CV với tụ C nói Hỏi phải ghép giá trị CV thuộc khoảng nào?
f) Để thu sóng 25m, CV 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 xoay từ đến 1800?
a) Bước sóng mạch thu được: c LC 3.108 11,3.10 6.1000.10 12 200m
0
b) Nhận xét:
Dải sóng cần thu có bước sóng nhỏ bước sóng 0 nên điện dung tụ phải nhỏ C Do phải ghép CV nối tiếp với C
Khi đó: 2 2 V V V LC c 4 C C C C C . C L c 2
Với > 0, C V biến thiên nghịch biến theo
F 10 . 7 , 66 20 10 . 10 . 3 , 11 . ) 10 . 3 ( 4 10 . 1000 . 20 LC c 4 C C F 10 . 1 , 10 50 10 . 10 . 3 , 11 . ) 10 . 3 ( 4 10 . 1000 . 50 LC c 4 C C 12 12 2 2 max V 12 12 2 max 2 max V
Vậy 10,1pFCV 66,7pF
c) Để thu sóng 1 = 25m, 15,9.10 F
25 10 . 10 . 3 , 11 . ) 10 . 3 .( . 4 10 . 25 LC c 4 C C 12 9 2 2 V
Vì CV tỉ lệ với góc xoay nên ta có
(18)Dạng 2
CÁC GIÁ TRỊ ĐIỆN TÍCH, HIỆU ĐIỆN THẾ VÀ CƯỜNG ĐỘ DỊNG ĐIỆN TRONG Q TRÌNH DAO ĐỘNG
Dạng toán này, ta cần ý đến cơng thức tính lượng điện từ mạch: C
Q 2 1 CU 2 1 LI 2 1 C q 2 1 Li 2 1 Cu 2 1 Li 2
1
0
0
0
2
2
Có hai cách để cấp lượng ban đầu cho mạch dao động: 1 Cấp lượng điện ban đầu
Ban đầu khóa k chốt (1), tụ điện tích điện (nếu thời gian đủ dài) đến hiệu điện suất điện động E nguồn Năng lượng điện mà tụ tích CE2
2
W
Chuyển khóa k sang chốt (2), tụ phóng điện qua cuộn dây Năng lượng điện chuyển dần thành lượng từ cuộn dây mạch dao động
Như hiệu điện cực đại q trình dao động hiệu điện ban đầu tụ U0 =
E, lượng điện ban đầu mà tụ tích từ nguồn lượng tồn phần (năng lượng điện từ) mạch dao động CE2
2
W
2 Cấp lượng từ ban đầu
Ban đầu khóa k đóng, dịng điện qua cuộn dây khơng đổi có cường độ (định luật Ôm cho toàn mạch):
r E I0
Năng lượng từ trường cuộn dây không đổi bằng:
2
0 r
E L LI
W
Cuộn dây điện trở nên hiệu điện hai đầu cuộn dây (cũng hiệu điện hai tụ điện) khơng Tụ chưa tích điện
Khi ngắt khóa k, lượng từ cuộn dây chuyển hóa dần thành lượng điện tụ điện mạch dao động
Như vậy, với cách kích thích dao động này, lượng toàn phần (năng lượng điện từ) lượng từ ban đầu cuộn dây
2
r E L
W
, cường độ dòng điện cực đại mạch dao động cường độ dòng điện ban đầu qua cuộn dây
r E I0
Câu 8
Mạch dao động lí tưởng gồm tụ điện có điện dung C1F cuộn dây có độ từ cảm L1mH Trong trình dao động, cường độ dịng điện qua cuộn dây có độ lớn lớn 0,05A Sau hiệu điện hai tụ điện có độ lớn lớn nhất, độ lớn bằng bao nhiêu?
Thời gian từ lúc cường độ dòng điện đạt cực đại đến lúc hiệu điện đạt cực đại T
(T chu kì dao động riêng mạch) Vậy thời gian cần tìm
s 10 57 , 10 10 LC c
t 6 2 4
Năng lượng điện cực đại lượng từ cực đại trình dao động
2
0 2LI
1 CU
Suy
V 5 10 10 . 05 , 0 C L I
U 6
2
0
Câu 9
Mạch dao động LC có cường độ dịng điện cực đại I0 = 10mA, điện tích cực đại tụ điện Q0 4.108C. c) Tính tần số dao động mạch.
d) Tính hệ số tự cảm cuộn dây, biết điện dung tụ điện C = 800pF.
E C
L k (2) (1)
E,r C
L
(19)Tần số dao động
Điện tích cực đại Q0 cường độ dòng điện cực đại I0 liên hệ với biểu thức:
C Q 2 1 LI 2 1 2
Suy 2 12
0
0 16.10
I Q LC kHz 40 f hay Hz 40000 10 16 LC f
12
Hệ số tự cảm L
H 02 , C 10 16 L 12 Câu 10
Mạch dao động LC lí tưởng dao động với chu kì riêng T = 10-4s,hiệu điện cực đại hai tụ U
0 = 10V, cường độ dòng điện cực đại qua cuộn dây I0 = 0,02A Tính điện dung tụ điện hệ số tự cảm cuộn dây.
Từ công thức 20 CU20
2 LI
, suy
4
0
0 25.10
I U C L
Chu kì dao động T2 LC, suy
10 2 10 . 5 , 2 . 4 10 4 T LC
Với hai biểu thức thương số tích số L C, ta tính L = 7,9.10-3H C = 3,2.10-8F.
Câu 11
Tại thời điểm cường độ dòng điện qua cuộn dây mạch dao động có độ lớn 0,1A hiệu điện hai tụ điện mạch là 3V Tần số dao động riêng mạch 1000Hz Tính giá trị cực đại điện tích tụ điện, hiệu điện hai đầu cuộn dây và cường độ dòng điện qua cuộn dây, biết điện dung tụ điện 10 F.
Từ công thức
C Q 2 1 Cu 2 1 Li 2 1 2
, suy
2 2
0 LCi C u
Q
Với 2 2
f LC LC f
, thay vào ta
C 10 . 4 , 3 3 . ) 10 . 10 ( 1000 . . 4 1 , 0 u C f 4 i
Q 2
2 2 2 2 Hiệu điện cực đại:
V 4 , 3 10 10 . 4 , 3 C Q U 5
0
Cường độ dòng điện cực đại:
A 21 , 10 , 1000 fQ Q I 0
0
Câu 12
Một mạch dao động LC, cuộn dây có độ tự cảm L = 2mH tụ điện có điện dung C = 0,2 F Cường độ dòng điện cực đại cuộn cảm là I0 = 0,5A Tìm lượng mạch dao động hiệu điện hai tụ điện thời điểm dòng điện qua cuộn cảm có cường độ i = 0,3A Bỏ qua mát lượng trình dao động
Năng lượng điện từ mạch
J 10 25 , , 10 LI
W 3
0
(20)Áp dụng cơng thức tính lượng dao động: Cu2 Li
W , suy
V 40 10
,
3 , 10 10 25 , C
Li W
u 6
2 3
2
Câu 13
Cường độ dòng điện tức thời mạch dao động LC lí tưởng i = 0,08cos(2000t)A Cuộn dây có độ tự cảm L = 50mH Hãy tính điện dung tụ điện Xác định hiệu điện hai tụ điện thời điểm cường độ dòng điện tức thời mạch giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng.
Điện dung tụ điện Từ cơng thức tính tần số goc:
LC
, suy ra
F 10 . 5 2000 . 10 . 50
1 L
1
C
2
hay C = F.
Hiệu điện tức thời
Từ công thức lượng điện từ
2
2 LI
2 Cu Li
, với
2 I I
i , suy ra
. V 66 , 5 V 2 4 10 . 25
10 . 50 08 , 0 C 2
L I
u 6
3
0
Câu 14
Mạch dao động LC có cuộn dây cảm với độ tự cảm L 1.102H
, tụ điện có điện dung C 1.106F
Bỏ qua điện trở dây nối Tích điện cho tụ điện đến giá trị cực đại Q0, mạch có dao động điện từ riêng.
c) Tính tần số dao động mạch.
d) Khi lượng điện trường tụ điện lượng từ trường cuộn dây điện tích tụ điện phần trăm Q0?
Tần số dao động:
Hz 5000 10
10
1 LC
2 f
6
2
Khi lượng điện lượng từ
W 2 1 W W W W
W W
đ t
đ t đ
hay
0
2
Q % 70 2 Q q C
Q 2 1 . 2 1 C q 2 1
Câu 15
Cho mạch dao động lí tưởng hình vẽ bên Tụ điện có điện dung 20 F, cuộn dây có độ tự cảm 0,2H, suất điện động nguồn điện 5V Ban đầu khóa k chốt (1), tụ điện tích đầy điện, chuyển k sang (2), mạch có dao động điện từ.
d) Tính cường độ dịng điện cực đại qua cuộn dây.
e) Tính cường độ dịng điện qua cuộn dây thời điểm điện tích tụ nửa giá trị điện tích tụ khóa k cịn (1).
f) Tính hiệu điện hai tụ điện nửa lượng điện tụ điện đã chuyển thành lượng từ cuộn dây.
a) Cường độ dòng điện cực đại
Khi k (1), tụ điện tích lượng điện:
E C
(21)2
CE W
Khi k chuyển sang (2), lượng lượng toàn phần dao động mạch, ta có
0,05A , 10 20 L C E I CE LI 2
b) Cường độ dịng điện tức thời
Từ cơng thức tính lượng điện từ LC q I i LI C q Li 2 2 2
Trong đó, điện tích nửa giá trị ban đầu CE Q
q 0 , thay trở lại ta A 043 , , 10 20 05 , E L C I
i 2
0
hay i = 43mA
c) Hiệu điện tức thời
Khi nửa lượng điện trường chuyển thành lượng từ trường, ta có Wđ = Wt = W
2 , hay 3,535V 2 5 2 E
u
2 CE 2 Cu Câu 16
Cho mạch điện hình vẽ bên Cuộn dây cảm có độ tự cảm L4.103H, tụ điện có điện dung C = 0,1 F, nguồn điện có suất điện động E = 6mV điện trở r = 2 . Ban đầu khóa k đóng, có dịng điện chạy ổn định mạch, ngắt khóa k.
c) Hãy so sánh hiệu điện cực đại hai tụ điện với suất điện động của nguồn cung cấp ban đầu.
d) Tính điện tích tụ điện lượng từ cuộn dây gấp lần lượng điện trường tụ điện.
a) Hiệu điện cực đại
Ban đầu k đóng, dịng điện qua cuộn dây 3mA
6 r E
I0
Điện trở cuộn dây không nên hiệu điện hai đầu cuộn dây, hiệu điện hai tụ điện 0, tụ chưa tích điện Năng lượng mạch hồn tồn dạng lượng từ trường cuộn dây:
J 10 , 003 , 10 r E L LI
W
2
0
Khi ngắt k, mạch dao động với lượng toàn phần W, ta có 10 10 10 C L r E U r E L CU 2
0
Vậy, hiệu điện cực đại hai tụ điện trình dao động lớn gấp 10 lần suất điện động nguồn điện cung cấp b) Điện tích tức thời
ra suy , W C q W W
Wt đ
C 10 , 10 , 10 CW
q 5 8 7
Dạng 3
PHA VÀ THỜI GIAN DAO ĐỘNG
C n ph i v n d ng tính t ng t gi a n cầ ả ậ ụ ươ ự ữ ệ ơ
Đại lượng cơ Đại lượng điện Tọa độ x q điện tích
Vận tốc v i cường độ dòng điện Khối lượng m L độ tự cảm
Độ cứng k C
1
nghịch đảo điện dung
E,r C
L
(22)Lực F u hiệu điện Khi vật qua VTCB x = vận tốc đạt cực đại vmax, ngược lại biên, xmax = A, v =
Tương tự, q = i = I0 i = q = Q0
Đặc biệt nên vận dụng tương quan dao động điều hòa chuyển động tròn để giải toán liên quan đến thời gian chuyển động
Câu 17
Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 0,2H tụ điện có điện dung C = 20 F Người ta tích điện cho tụ điện đến hiệu điện cực đại U0 = 4V Chọn thời điểm ban đầu (t = 0) lúc tụ điện bắt đầu phóng điện Viết biểu thức tức thời điện tích q bản tụ điện mà thời điểm ban đầu tích điện dương Tính lượng điện trường thời điểm
8 T
t , T chu kì dao động. Điện tích tức thời
) t cos( Q
q
Trong
s / rad 500 10
20 ,
1 LC
1
6
C 10 10 20 CU
Q
0
0
Khi t =
0 hay cos Q
cos Q
q 0 0
Vậy phương trình cần tìm: q = 8.10-5cos500t (C)
Năng lượng điện trường C q Wđ
Vào thời điểm 8 T
t , điện tích tụ điện
2 Q T T cos Q
q
0
, thay vào ta tính lượng điện trường
J 80μ
Wđ
hay J 80.10 20.10
2 8.10 2 1
W 6
6 2 5
đ
Câu 18
Trong mạch dao động, điện tích tụ điện biến thiên theo quy luật: q = 2,5.10-6cos(2.103t)(C). c) Viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời mạch.
d) Tính lượng điện từ tần số dao động mạch Tính độ tự cảm cuộn dây, biết điện dung tụ điện 0,25 F. Biểu thức cường độ dòng điện mạch
) A ( ) t 10 sin( 10 , 10 dt dq
i 6 3 hay viết dạng
(A) ) 2 π πt cos(2.10 5.10
i 3 3
Năng lượng điện từ
W 12,5μJ
hay J 10 , 12 10
25 ,
10 , 2 C Q
W
6
0
Độ tự cảm cuộn dây Từ cơng thức tính tần số góc:
LC
, suy
0,1H )
.(2.10 0,25.10
1 Cω
1
(23)Câu 19
Mạch dao động LC lí tưởng thực dao động điện từ Hãy xác định khoảng thời gian, hai lần liên tiếp, lượng điện trường trên tụ điện lượng từ trường cuộn dây.
Khi lượng điện trường tụ lượng từ trường cuộn dây, ta có
W W
Wđ t hay
2 2 Q q C
Q 2 1 2 1 C q 2 1
0
0
Với hai vị trí li độ
2 Q
q 0 trục Oq, tương ứng với vị trí
đường trịn, vị trí cách cung
Có nghĩa là, sau hai lần liên tiếp Wđ = Wt, pha dao động biến thiên
được lượng
4 T
2
2
(Pha dao động biến thiên sau thời gian chu kì T)
Tóm lại, sau thời gian T
lượng điện lại lượng từ
Câu 20
Biểu thức điện tích tụ mạch dao động có dạng q=Q0sin(2π.106t)(C) Xác định thời điểm lượng từ lượng điện đầu tiên.
Có thể viết lại biểu thức điện tích dạng hàm số cosin thời gian, quen thuộc sau: )
2 t 10 cos( Q
q
0
và coi q li độ vật dao động điều hòa Ban đầu, pha dao động
2
, vật qua vị trí cân theo chiều dương
Wđ = Wt lần
2 Q
q , vectơ quay vị trí cung
4
, tức quét góc
8
tương ứng với thời gian
8 T
Vậy thời điểm toán cần xác định t = T
= s
10 . 5 10 . 2 8
2
6
Câu 21
Trong mạch dao động (h.vẽ) tụ điện gồm tụ C1giống cấp lượng W0 = 10-6J từ nguồn điện chiều có suất điện động E = 4V Chuyển K từ (1) sang (2) Cứ sau khoảng thời gian nhau: T1= 10-6s lượng điện trường trong tụ điện lượng từ trường cuộn cảm nhau.
c) Xác định cường độ dòng điện cực đại cuộn dây.
d) Đóng K1 vào lúc cường độ dịng điện cuộn dây đạt cực đại Tính lại hiệu điện thế cực đại trên cuộn dây.
q
-Q0 O Q0
2 2
Q0
2 2
Q0
4
4 3
4 3
4
q
-Q0 O Q0
2 2
Q0
4
t = 0 t =
E C1
C2 k1
k (1)
(24)Theo suy luận câu 19, T 4T 4.10 s
T
T
1
F 10 . 125 , 0 4
10 . 2 E
W 2 C CE
2 1
W
2
0
0
Do C1 nt C2 C1 = C2 nên C1 = C2 = 2C = 0,25.10-6F
H 10 24 , 10 125 ,
10 16 C
4 T L LC
2
T
6
12
2
a) Từ công thức lượng
A 785 , 10 24 ,
10 L
W I W
LI
6
0
2
0
b) Khi đóng k1, lượng tụ điện không, tụ C1 bị loại khỏi hệ dao động lượng không bị C1 mang theo, tức
năng lượng điện từ không đổi W0
V 83 , 10 25 ,
10 C
W U W
U C
6
2 0
0
2
B BAØI TẬP TỰ LUẬN
1 Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 2mH tụ điện có điện dung C = 0,2F Biết dây dẫn có điện trở khơng đáng kể mạch có dao động điện từ riêng Xác định chu kì, tần số riêng mạch
2 Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 25pF cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L = 10-4H Giả sử thời điểm ban đầu cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại 40mA Tìm biểu thức cường độ dịng điện, biểu thức điện tích tụ điện biểu thức điện áp hai tụ điện
3 Cho mạch dao động điện từ gồm tụ điện có điện dung C = 5F cuộn cảm có độ tự cảm L = 50mH. a) Xác định tần số dao động điện từ mạch
b) Tính lượng mạch dao động biết điện áp cực đại tụ điện 6V
c) Tìm lượng điện trường lượng từ trường mạch điện áp tụ điện 4V Tìm cường độ dịng điện i 4 Một mạch dao động điện từ gồm tụ điện có điện dung 0,125F cuộn cảm có độ tự cảm 50H Điện trở mạch không đáng kể Điện áp cực đại hai tụ điện 3V Tính cường độ dịng điện cực đại mạch, cường độ dòng điện, lượng điện trường, lượng từ trường mạch lúc điện áp hai tụ 2V
5 Mạch dao động máy thu với cuộn dây có độ tự cảm L = 5.10-6H, tụ điện có điện dung 2.10-8F ; điện trở R = 0. Hãy cho biết máy thu sóng điện từ có bước sóng bao nhiêu? Trường hợp có dao động mạch, điện áp hai tụ cực đại 120V tổng lượng mạch có giá trị bao nhiêu? Cho vận tốc ánh sáng chân không 3.108m/s; 2 = 10.
6 Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến điện gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 4H tụ điện C = 40nF. a) Tính bước sóng điện từ mà mạch thu
b) Để mạch bắt sóng có bước sóng khoảng từ 60m đến 600m cần phải thay tụ điện C tụ xoay CV có điện dung biến thiên khoảng ? Lấy 2 = 10 ; c = 3.108m/s.
7 Cho mạch dao động điện từ LC dao động tự do, độ tự cảm L = 1mH Người ta đo điện áp cực đại hai tụ là 10V, cường độ dòng điện cực đại mạch 1mA Tìm bước sóng điện từ mà mạch cộng hưởng
8 Mạch chọn sóng máy thu gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 2.10-6H, tụ điện có điện dung C = 2.10-10F, điện trở R = Xác định tổng lượng điện từ mạch, biết điện áp cực đại hai tụ điện 120mV Để máy thu thu sóng điện từ có bước sóng từ 57m (coi 18m) đến 753m (coi 240m), người ta thay tụ điện mạch tụ điện có điện dung biến thiên Hỏi tụ điện phải có điện dung khoảng ? Cho c = 3.108m/s.
9 Khung dao động điện từ gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 0,1H tụ điện có điện dung C = 10F Dao động điện từ khung dao động điều hoà với cường độ dòng điện cực đại Io = 0,05A
a) Tính lượng dao động điện từ khung b) Tính điện áp hai tụ thời điểm i = 0,03A
c) Tính cường độ dịng điện mạch lúc điện tích tụ có giá trị q = 30C
10 Cường độ dòng điện tức thời mạch dao động LC lí tưởng i = 0,08cos2000t (A) Cuộn dây có độ tự cảm L = 50mH Hãy tính điện dung tụ điện Xác định điện áp hai tụ điện thời điểm cường độ dòng điện tức thời mạch giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng
11 Cho mạch dao động lí tưởng với C = 1nF, L = 1mH, điện áp hiệu dụng tụ điện UC = 4V Lúc t = 0, uC = 2V tụ điện nạp điện Viết biểu thức của:
a) Điện áp tụ ñieän
(25)c) Năng lượng điện trường d) Năng lượng từ trường
12 Mạch dao động kín, lí tưởng có L = 1mH, C = 10F Khi dao động cường độ dòng điện hiệu dụng I = 1mA 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
13 Trong mạch LC, L = 25,0mH C = 7,80F thời điểm t = 0, cường độ dòng điện mạch 9,20mA, điện tích tụ điện 3,80C tụ nạp điện Tính lượng mạch dao động, viết biểu thức điện tích tụ điện cường độ dòng điện mạch dao động
14 Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến mạch dao động có cuộn cảm mà độ tự cảm thay đổi trong khoảng từ 10H đến 160H tụ điện mà điện dung thay đổi 40pF đến 250pF Tính băng sóng vơ tuyến mà máy bắt trường hợp sau:
a) Để L = 10H thay đổi C b) Để L = 160H thay đổi C c) Thay đổi L C
15 Mạch mạch dao động cấu tạo từ cuộn cảm L hai tụ điện C1 C2 Khi dùng L với C1 mạch dao động bắt sóng điện từ có bước sóng 1 = 75m Khi dùng L với C2 mạch dao động bắt sóng điện từ có bước sóng 2 = 100m Tính bước sóng điện từ mà mạch dao động bắt khi:
a) Dùng L với C1 C2 mắc nối tiếp b) Dùng L với C1 C2 mắc song song
16 Mạch mạch dao động cấu tạo từ cuộn cảm L hai tụ điện C1 C2 Khi dùng L với C1 C2 mắc nối tiếp mạch có tần số riêng f = 5Hz Khi dùng L với C1 C2 mắc song song mạch f’ = 2,4Hz Tính tần số riêng mạch khi:
a) Dùng L với C1 b) Dùng L với C2
17 Một mạch thu sóng điện từ gồm cuộn dây cảm có hệ số tự cảm khơng đổi tụ điện có điện dung biến đổi Để thu sóng có bước sóng 90 m, người ta phải điều chỉnh điện dung tụ 300 pF Để thu sóng 91 m phải điều chỉnh điện dung tụ điện đến giá trị nào?
18 Một mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự Biết điện tích cực đại tụ điện có độ lớn 10-8 C cường
độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm 62,8 mA Tính tần số dao động điện từ tự mạch
19 Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm khơng đổi Khi mắc cuộn cảm với tụ điện có điện dung C1 tần số
dao động riêng mạch 7,5 MHz mắc cuộn cảm với tụ điện có điện dung C2 tần số dao động riêng mạch 10 MHz Tính
tần số dao động riêng mạch mắc cuộn cảm với a) Hai tụ C1 C2 mắc nối tiếp
b) Hai tụ C1 C2 mắc song song
20 Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm H tụ điện có điện dung 5F Trong mạch có dao động điện từ tự Tính khoảng thời gian hai lần liên tiếp mà điện tích tụ điện có độ lớn cực đại khoảng thời gian hai lần liên tiếp mà lượng điện trường lượng từ trường
D CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
1 Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến điện hoạt động dựa tượng
A Phản xạ sóng điện từ. B Giao thoa sóng điện từ C Khúc xạ sóng điện từ. D Cộâng hưởng sóng điện từ
2 Một mạch dao động có tụ điện C =
2
.10-3F cuộn dây cảm L Để tần số điện từ mạch 500Hz L phải có giá trị
A 5.10-4H. B 500
H C
3
10
H D
103
H
3 Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm khơng đổi tụ điện có điện dung thay đổi Điện trở dây dẫn khơng đáng kể mạch có dao động điện từ riêng Khi điện dung có giá trị C1 tần số dao động riêng mạch f1 Khi điện dung có giá trị C2 = 4C1 tần số dao động điện từ riêng mạch
A f2 = 0,25f1 B f2 = 2f1 C f2 = 0,5f1 D f2 = 4f1
4 Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 2mH tụ điện có điện dung C = 0,2F Biết dây dẫn có điện trở khơng đáng kể mạch có dao động điện từ riêng Chu kì dao động điện từ riêng mạch
A 6,28.10-4s B 12,57.10-4s C 6,28.10-5s D.12,57.10-5s.
5 Một mạch dao động điện từ LC gồm tụ điện có điện dung C cuộn dây cảm có độ tự cảm L Biết dây dẫn có điện trở thuần khơng đáng kể mạch có dao động điện từ riêng Gọi q0, U0 điện tích cực đại điện áp cực đại tụ điện, I0 cường độ dòng điện cực đại mạch Biểu thức sau khơng phải biểu thức tính lượng điện từ mạch?
A W =
CU2
0 B W = C q
2
2
0 . C W =
2
LI2
0 D.W = L q
2
(26)6 Khi nói sóng điện từ, phát biểu sau sai?
A Sóng điện từ bị phản xạ gặp mặt phân cách hai môi trường. B Sóng điện từ sóng ngang.
C Sóng điện từ truyền mơi trường vật chất đàn hồi D Sóng điện từ lan truyền chân không với vận tốc c 3.108m/s.
7 Khi nói điện từ trường, phát biểu sau sai?
A Một từ trường biến thiên theo thời gian sinh điện trường xoáy. B Một điện trường biến thiên theo thời gian sinh từ trường xoáy.
C Đường sức điện trường điện trường xoáy giống đường sức điện trường điện tích khơng đổi, đứng n gây
D Đường sức từ từ trường xốy đường cong kín bao quanh đường sức điện trường.
8 Một mạch dao động điện từ LC, có điện trở khơng đáng kể Điện áp hai tụ biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số f Phát biểu sau sai?
A Năng lượng điện từ lượng từ trường cực đại. B Năng lượng điện trường biến thiên tuần hoàn với tần số 2f
C Năng lượng điện từ biến thiên tuần hoàn với tần số f D Năng lượng điện từ lượng điện trường cực đại. 9 Coi dao động điện từ mạch dao động LC dao động tự Biết độ tự cảm cuộn dây 2.10-2H, điện dung tụ điện là 2.10-10F Chu kì dao động điện từ tự mạch dao động là A 4
.10-6s B 2.10-6s C 4s. D 2s.
10 Phát biểu sau sai nói sóng điện từ?
A Trong sóng điện từ, điện trường từ trường biến thiên theo thời gian với chu kì.
B Trong sóng điện từ, điện trường từ trường ln dao động lệch pha
2
C Sóng điện từ dùng thơng tin vơ tuyến gọi sóng vơ tuyến. D Sóng điện từ lan truyền không gian của điện từ trường biến thiên theo thời gian
11 Một mạch dao động điện từ gồm tụ điện có điện dung 0,125F cuộn cảm có độ tự cảm 50H Điện trở mạch không đáng kể Điện áp cực đại hai tụ 3V Cường độ dòng điện cực đại mạch la
A 7,5 2mA B 15mA. C 7,5 2A D 0,15A 12 Trong dụng cụ có máy phát máy thu sóng vơ tuyến?
A Máy thu thanh. B Chiếc điện thoại di động C Máy thu hình (Ti vi). D Cái điều khiển ti vi. 13 Một tụ điện có điện dung 10F tích điện đến điện áp xác định Sau nối hai tụ điện vào hai đầu cuộn dây cảm có độ tự cảm 1H Bỏ qua điện trở dây nối, lấy 2 = 10 Sau khoảng thời gian ngắn (kể từ lúc nối) điện tích tụ điện có giá trị ban đầu? A
400
s B
300
s C
1200
s D 600
1 s 14 Trong mạch dao động LC có điện trở khơng thì
A lượng từ trường tập trung cuộn cảm biến thiên với chu kì chu kì dao động riêng mạch. B lượng điện trường tập trung cuộn cảm biến thiên với chu kì chu kì dao động riêng mạch. C lượng từ trường tập trung tụ điện biến thiên với chu kì chu kì dao động riêng mạch.
D lượng điện trường tập trung tụ điện biến thiên với chu kì nửa chu kì dao động riêng mạch
15 Tần số góc dao động điện từ tự mạch LC có điện trở khơng đáng kể xác định biểu thức A =
LC
2
B =
LC
C =
LC
2
D =
LC
1
16 Phát biểu sau sai nói lượng mạch dao động điện từ LC có điện trở khơng đáng kể ?
A Năng lượng điện từ mạch dao động biến đổi tuần hoàn theo thời gian B Năng lượng điện từ mạch dao động bằng lượng từ trường cực đại cuộn cảm
C Năng lượng điện từ mạch dao động lượng điện trường cực đại tụ điện. D Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên tuần hoàn theo tần số chung
17 Một mạch dao động điện từ có tần số f = 0,5.106Hz, vận tốc ánh sáng chân không c = 3.108m/s Sóng điện từ mạch đó phát có bước sóng A 6m. B 600m C 60m. D 0,6m.
18 Trong mạch dao động điện từ LC, điện tích tụ điện biến thiên với chu kì T Năng lượng điện trường tụ điện A biến thiên điều hồ với chu kì T B biến thiên điều hồ với chu kì
2 T
C biến thiên điều hoà với chu kì 2T D khơng biến thiên theo thời gian. 19 Cơng thức tính lượng điện từ mạch dao động LC laA W =
C qo2
B W =
L qo2
C W =
C qo
2
2
D W =
L qo 2
2
(27)20 Trong mạch dao động điện từ LC, điện tích cực đại tụ điện Qo cường độ dịng điện cực đại mạch Io chu kì dao động điện từ mạch A T = 2qoIo B T = 2
o o
q I
C T = 2LC D T = 2
o o
I q
21 Trong mạch dao động điện từ LC, dùng tụ điện có điện dung C1 tần số dao động f1 = 30kHz, dùng tụ điện có điện dung C2 tần số dao động f2 = 40kHz Khi dùng hai tụ điện có điện dung C1 C2 ghép song song tần số dao động điện từ la ø A 38kHz. B 35kHz. C 50kHz. D 24kHz
22 Chu kì dao động điện từ tự mạch dao động LC tính theo cơng thức A T = 2
C
L B T = LC
2
C T = 2 L
C D T =2
LC
23 Trong mạch dao động điện từ LC, điện tích tụ biến thiên theo hàm số q = qocost Khi lượng điện trường lượng từ trường điện tích tụ có độ lớn la A
4
o
q
B
2
o
q
C
2 o
q
D
2
o
q
24. Chọn câu trả lời sai Khi từ trường biến thiên không không tắt theo thời gian sinh ra:
A điện trường xoáy B điện trường không đổi C dòng điện dịch D Một dòng điện dẫn
25. Một mạch dao động điện tử có L = 5mH; C = 31,8μF, hiệu điện cực đại tụ 8V Cường độ dòng điện mạch hiệu điện tụ 4V có giá trị: A 5,5mA B 0,25mA C 0,55A D 0,25A
26. Một mạch dao động LC có cuộn cảm L = 0,5H tụ điện C = 50μF Hiệu điện cực đại hai tụ 5V Năng lượ ng dao động mạch chu kì dao động mạch là:` A 2,5.10-4J ;
100
s B 0,625mJ;
100
s C 6,25.10-4J ; 10
s D 0,25mJ ; 10
s
27. Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tụ cảm L = 30H tụ điện có C = 3000pF Điện trở mạch dao động 1 Để trì dao động điện từ mạch với hiệu điện cực đại tụ điện 6V phải cung cấp cho mạch lượng điện có cơng suất:
A 1,8 W. B 1,8 mW C 0,18 W. D 5,5 mW.
28. Mạch dao động gồm tụ điện có C = 125nF cuộn cảm có L = 50H Điện trở mạch không đáng kể Điện áp cực đại hai tụ điện U0 = 1,2V Cường độ dòng điện cực đại mạch A 6.10-2A B A C mA D 6mA
29. Mạch dao động máy thu vô tuyến điện gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 1mH tụ điện có điện dung thay đổi Để máy thu bắt sóng vơ tuyến có tần số từ 3MHz đến 4MHz điện dung tụ phải thay đổi khoảng:
A 1,6pF C 2,8pF. B.2F C 2,8F C 0,16pF C 0,28 pF D 0,2F C 0,28F
30 Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C thực dao động tự không tắt Giá trị cực đại điện áp hai tụ điện U0 Giá trị cực đại cường độ dòng điện mạch la
A I0 = U0 LC B I0 = U0 C
L C I
0 = U0
L C . D I
0 = LC U0
31. Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung 4500pF cuộn dây cảm có độ tự cảm 5μH Điện áp cực đại hai đầu tụ điện 2V Cường độ dòng điện cực đại chạy mạch A 0,03A B 0,06A C 6.10-4A. D 3.10-4A.
32 Một mạch dao động điện từ có điện dung tụ C = 4F Trong trình dao động điện áp cực đại hai tụ 12V Khi điện áp hai tụ 9V lượng từ trường mạch A 2,88.10-4J B 1,62.10-4J C 1,26.10-4J. D 4.50.10-4J. 33 Một mạch chọn sóng máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 5H tụ xoay có điện dung biến thiên từ 10pF đến 240pF Dãi
sóng máy thu A 10,5m – 92,5m. B 11m – 75m. C 15,6m – 41,2m. D 13,3 – 65,3m
34 Mạch dao động có cuộn cảm có độ tự cảm L = 0,1H, tụ điện có điện dung C = 10F Khi uC = 4V i = 30mA Tìm biên độ I0 cường độ dòng điện A I0 = 500mA B I0 = 50mA C I0 = 40mA D I0 = 20mA
35 Mạch dao động tạo thành từ cuộn cảm L hai tụ điện C1 C2 Khi dùng L C1 mạch có tần số riêng f1 = 3MHz Khi dùng L C2 mạch có tần số riêng la
ø f2 = 4MHz Khi dùng L C1, C2 mắc nối tiếp tần số riêng mạch A 7MHz B 5MHz C 3,5MHz. D 2,4MHz. 36 Mạch dao động tạo thành từ cuộn cảm L hai tụ điện C1 C2 Khi dùng L C1 mạch có tần số riêng f1 = 3MHz Khi dùng L C2 mạch có tần số riêng f2 = 4MHz Khi dùng L C1, C2 mắc song song tần số riêng mạch
A 7MHz. B 5MHz. C 3,5MHz. D 2,4MHz
37 Mạch dao động có cuộn cảm L = 0,1H, tụ điện có điện dung C = 10F Trong mạch có dao động điện từ Khi điện áp hai tụ 8V cường độ dòng điện mạch 60mA Cường độ dòng điện cực đại mạch dao động
A I0 = 500mA B I0 = 40mA C I0 = 20mA D I0 = 0,1A
38 Một mạch dao động điện từ tự có tần số riêng f Nếu độ tự cảm cuộn dây L điện dung tụ điện đước xác định bởi
biểu thức A C = 2
4 f
L
B C = 4fL
1
C C = 2
4
L f
D C = 2f 2L
4
(28)39 Một mạch dao động điện từ có C L biến thiên Mạch dùng máy thu vô tuyến Người ta điều chỉnh L C để bắt sóng vơ tuyến có bước sóng 18m Nếu L = 1H C có giá trị la A C = 9,1pF B C = 91nF. C C = 91F. D C = 91pF
40 Để máy thu nhận sóng điện từ đài phát thì
A cuộn cảm anten thu phải có độ tự cảm lớn. B máy thu phải có cơng suất lớn C anten thu phải đặt cao.
D tần số riêng anten thu phải tần số đài phát
41 Điện từ trường sinh bởi
A cầu tích điện khơng đổi, đặt cố định lập. B tụ điện có điện tích khơng đổi, đặt lập. C dịng điện khơng đổi chạy qua ống dây xác định. D tia lửa điện
42 Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2H tụ điện có điện dung 8F Tần số dao động riêng mạch bằng
A
106
Hz B
106
Hz C
108
Hz D
108
Hz
43 Một mạch dao động LC có dao động điện từ tự với tần số góc điện tích cực tụ điện có giá trị cực đại q0 Cường độ dịng điện qua mạch có giá trị cực đại A
0
q
B
0
q
C q0 D q0
44 Trong mạch dao động LC có điện trở khơng đáng kể, sau khoảng thời gian 0,25.10-4s lượng điện trường lại lượng từ trường Chu kì dao động mạch A 10-4s. B 0,25.10-4s. C 0,5.10-4s D 2.10-4s 45 Mạch dao động LC có cuộn dây cảm Dịng điện mạch i = 10-3cos2.105t (A) Điện tích cực đại tụ điện là
A
.10-9C. B 5.10-9C. C 2.10-9C. D 2.109C.
46 Phát biểu sau không dúng
A Điện từ trường biến thiên theo thời gian lan truyền không gian dạng sóng Đó sóng điện từ.
B Sóng điện từ lan truyền với vận tốc lớn Trong chân khơng, vận tốc 3.108m/s C Sóng điện từ mang lượng.
D Trong trình lan truyền sóng điện từ điện trường biến thiên từ trường biến thiên dao động phương vng góc với phương truyền sóng
47 Sóng ngắn vơ tuyến có bước sóng vào cở A vài chục km. B vài km. C vài chục m D vài m.
48 Trong mạch dao động LC có dao động điện từ tự (dao động riêng) với tần số góc 104 rad/s Điện tích cực đại tụ điện 10−9C Khi
cường độ dòng điện mạch 6.10−6A điện tích tụ điện là A 6.10−10C B 8.10−10C. C 4.10−10C. D 2.10−10C
49 Chọn câu Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm 27μH, điện trở 1Ω tụ điện 3000pF điện áp cực đại hai tụ điện 5V Để trì dao động cần cung cấp cho mạch cơng suất:
A 0,037W B 112,5 kW C 1,39mW D 335,4 W
50 Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 1mH tụ điện có điện dung C = 0,1F Tần số riêng mạch có giá trị sau đây? A 1,6.104Hz. B 3,2.104Hz C 1,6.103Hz D 3,2.103Hz.
51 Mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm mH tụ điện có điiện dung 0,1 F Dao động điện từ riên mạch có tần số góc A 3.105 rad/s. B 2.105 rad/s. C 105 rad/s. D 4.105 rad/s.
52 Sóng điện từ
A khơng mang lượng. B sóng ngang C khơng truyền chân khơng. D Là sóng dọc. 53 Khi mạch dao động lí tưởng (gồm cuộn cảm tụ điện) hoạt động mà khơng có tiêu hao lượng thì
A cường độ điện trường tụ điện tỉ lệ nghịch vơi điện tích tụ điện.
B thời điểm lượng điện trường mạch đạt cực đại, lượng từ trường mạch không
C cảm ứng từ cuộn dây tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện qua cuộn dây. D thời điểm, mạch có lượng điện trường. 54 Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm cĩ độ tự cảm H tụ điện cĩ điện dung 5F Trong mạch cĩ dao động điện từ tự Khoảng thời gian hai lần liên tiếp mà điện tích tụ điện cĩ độ lớn cực đại
A 5.10-6s B 2,5.10-6s C.10.10-6s D 10-6s
55 Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự do, điện tích tụ điện cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian
A ngược pha B với biên độ C pha D với tần số
56 Khi nói dao động điện từ mạch dao động LC lí tưởng, phát biểu sau sai?
A Cường độ dòng điện qua cuộn cảm hiệu điện hai tụ điện biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số
B Năng lượng điện từ mạch gồm lượng từ trường lượng điện trường
C Điện tích tụ điện cường độ dòng điện mạch biến thiên điều hòa theo thời gian lệch pha
2
D Năng lượng từ trường lượng điện trường mạch tăng ln giảm
(29)A Sóng điện từ sóng ngang B Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường ln vng góc với vectơ cảm ứng từ
C Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường phương với vectơ cảm ứng từ
D Sóng điện từ lan truyền chân không
58 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
A. từ 4 LC1 đến 4 LC2 B từ 2 LC1đến 2 LC2 C từ 2 LC1 đến 2 LC2 D từ 4 LC1 đến 4 LC2
59 Một mạch thu sóng điện từ gồm cuộn dây cảm có hệ số tự cảm khơng đổi tụ điện có điện dung biến đổi Để thu sóng có bước sóng 90 m, người ta phải điều chỉnh điện dung tụ 300 pF Để thu sóng 91 m phải
A tăng điện dung tụ thêm 303,3 pF B tăng điện dung tụ thêm 306,7 pF C tăng điện dung tụ thêm 3,3 pF D tăng điện dung tụ thêm 6,7 pF
60 Một mạch chọn sóng để thu sóng có bước sóng 20 m cần chỉnh điện dung tụ 200 pF Để thu bước sóng 21 m chỉnh điện dung tụ A 220,5 pF B 190,47 pF C 210 pF D 181,4 mF
61 Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm khơng đổi, tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = C1 tần số dao
động riêng mạch 7,5 MHz C = C2 tần số dao động riêng mạch 10 MHz Nếu C = C1 + C2 tần số dao động riêng
mạch A 12,5 MHz B 2,5 MHz C 17,5 MHz D 6,0 MHz
62 Một sóng điện từ có tần số 100 MHz truyền với tốc độ 3.108 m/s có bước sóng A 300 m. B 0,3 m C 30 m D m.
63 Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự
A lượng điện trường tập trung cuộn cảm B lượng điện trường lượng từ trường không đổi
C lượng từ trường tập trung tụ điện D lượng điện từ mạch bảo toàn
64 Một mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự Biết điện tích cực đại tụ điện có độ lớn 10-8 C cường
độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm 62,8 mA Tần số dao động điện từ tự mạch
A 2,5.103 kHz. B 3.103 kHz. C 2.103 kHz. D 103 kHz.
65 Mạch dao động LC lí tưởng gồm tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L Trong mạch có dao động điện từ tự Biết hiệu điện cực đại hai tụ điện U0 Năng lượng điện từ mạch
A 1LC2 2 B
2
U LC
2 C
2
1 CU
2 D
2
1 CL
2
66 Một mạch dao động LC lí tưởng, gồm cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ tự Gọi U0, I0 hiệu điện cực đại hai đầu tụ điện cường độ dòng điện cực đại mạch
A 0
I U
LC
B U0 I0 L C
C U0 I0 C L