Công thức và bài tập xác định các đại lượng thu được của một máy thu sóng môn Vật lý 12

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh , nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm [r]

1 CÁC CÔNG THỨC:

- Chu kì, tần số, tần số góc mạch dao động:

T2π LC;

0 I

1

f

2π Q 2π LC

  ; ω

LC



- Bước sóng điện từ: chân khơng:

 = c

f = cT = c2 LC

hay: λ= 6 10 LC = 0 Q 6π.10

I (m)

- Trong môi trường: λ v c f nf

  (c = 3.108 m/s)

- Máy phát máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC tần số sóng điện từ phát thu tần số riêng mạch.Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến thu sóng điện từ có bước sóng:

λ 2πc LC

- Nếu mạch chọn sóng có L C biến đổi bước sóng mà máy thu vơ tuyến thu thay đổi giới hạn từ: min = 2c LminCmin đến max = 2c LmaxCmax

+ Ghép cuộn cảm

- Có hai cuộn cảm có độ tự cảm L1 L2 ghép thành tụ có điện dung Lbộ = Lb - Nếu cuộn dây ghép song song:

//

// 2

L L

1 1

L

L L L  L L giảm độ tự cảm

2 2

/ / 2 2 / / 2 2

/ / 1 2

1 1

f f f

T T T

 

       

   Nếu cuộn dây ghép nối tiếp:

Lnt L1L2 tăng độ tự cảm

1

Lb L L

Z Z Z tăng cảm kháng

2 2 2 nt2 12 22 nt 12 22 nt

1 1

T T T

f f f          + Ghép tụ:

- Có hai tụ điện có điện dung C1 C2 ghép thành tụ có điện dung Cbộ = Cb -Nếu tụ ghép song song:

C// C1C2 tăng điện dung

1

Cb C C

1 1

Z Z Z giảm dung kháng

2 2

/ / / /

2 2

/ /

1 1

T T T

f f f          Nếu tụ ghép nối tiếp:

nt

nt 2

C C

1 1

C

C C C  C C giảm điện dung

1

Cb C C

Z Z Z tăng dung kháng

2 2

nt 2 2 nt 2 2

nt 1 2

1 1

f f f

T T T

 

       

   +Bộ tụ xoay:

x 0

nt

/ /

Noi tiep : Song song :

C cT c LC

Tụ xoay:

2

x

1

x

0

C C

C / /C :

C         Công thức tụ xoay

- Công thức tổng quát tính điện dung tụ tụ xoay góc  là:

i

C

C i

Z

Z α

180 

- Công thức tổng quát tụ xoay là:

i

C C

i

C C

1

Z Z

1

Z Z 180



   (Điều kiện: ZC2 < ZC1) - Trường hợp C1  C  C2 ZC2  ZC  ZC1

- Nếu tính cho điện dung : Ci = C1 + i

C C α

180 

(Điều kiện: C2 > C1)

-Công thức tổng quát hơn:  max min

max

C C φ

C C

φ φ



 



2 BÀI TẬP TỰ LUẬN

Câu 1: Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = mH tụ điện có điện dung C = 0,2 F Biết dây dẫn có điện trở khơng đáng kể mạch có dao động điện từ riêng Xác định chu kì, tần số riêng mạch

Hướng dẫn giải:

Ta có: T = 2 LC = 4.10-5

= 12,57.10-5 s; f =

T = 8.10

Hz

Câu 2: Mạch dao động máy thu với cuộn dây có độ tự cảm L = 5.10-6 H, tụ điện có điện dung 2.10-8 F; điện trở R = Hãy cho biết máy thu sóng điện từ có bước sóng bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Ta có:  = 2c LC = 600 m

a Tính bước sóng điện từ mà mạch thu

b Để mạch bắt sóng có bước sóng khoảng từ 60 m đến 600 m cần phải thay tụ điện C tụ xoay CV có điện dung biến thiên khoảng nào? Lấy 2 = 10; c = 3.108 m/s

Hướng dẫn giải:

a Ta có:  = 2c LC = 754 m

b Ta có:

2

9

1 2

2

9

2 2

C 0, 25.10 F 0, 25pF

4 c L

C 25.10 F 25pF

4 c L





    

  



   

 



Vậy phải sử dụng tụ xoay CV có điện dung biến thiên từ 0,25 pF đến 25 pF

Câu 4: Cho mạch dao động điện từ LC dao động tự do, độ tự cảm L = mH Người ta đo điện áp cực đại hai tụ 10 V, cường độ dòng điện cực đại mạch mA Tìm bước sóng điện từ mà mạch cộng hưởng

Hướng dẫn giải:

Ta có:

CU20=

LI20  C = 2 LI

U

Bước sóng:  = 2c LC= 2c 0 LI

U = 60 = 188,5m

Câu 5: Mạch dao động điện từ gồm tụ C = 16nF cuộn cảm L = 25mH Tần số góc dao động là: A  = 200Hz B  = 200rad/s

C  = 5.10-5

Hz D  = 5.104rad/s

Hướng dẫn giải:

Từ công thức

LC 

 , với C = 16nF = 16.10-9F L = 25mH = 25.10-3H

Suy

5.10 rad/s LC

Câu 6: Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2mH tụ điện có điện dung C = 2pF, (lấy 2 = 10) Tần số dao động mạch

A f = 2,5Hz B f = 2,5MHz C f = 1Hz D f = 1MHz

Hướng dẫn giải:

Áp dụng công thức tính tần số dao động mạch

LC

1 f



 , thay L = 2.10-3H, C = 2.10-12F 2 = 10, ta f = 2,5.106

Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng

I. Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường

PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác

TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.

II. Khoá Học Nâng Cao HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

III. Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh

Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai

Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online Chuyên Gia