Lý thuyết và bài tập minh họa về Sóng điện từ và Nguyên tắc liên lạc thông tin vô tuyến có đáp án

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Ti[r]

1 Kiến thức liên quan:

Sóng điện từ q trình lan truyền khơng gian điện từ trường biến thiên theo thời gian.Sóng điện từ sóng ngang, lan truyền chân khơng với vận tốc vận tốc ánh sáng (c = 3.108 m/s) Các loại sóng vơ tuyến:

Tên sóng Bước sóng Tần số f

Sóng dài Trên 3000 m Dưới 0,1 MHz

Sóng trung 3000 m200 m 0,1 MHz1,5 MHz

Sóng ngắn 200 m10 m 1,5 MHz30 MHz

Sóng cực ngắn 10 m0,01 m 30 MHz30000 MHz

Trong thông tin liên lạc vô tuyến để phát sóng điện từ xa người ta phải “trộn” sóng âm tần thị tần với sóng mang cao tần (gọi biến điệu) Có thể biến điệu biên độ, tần số pha dao động cao tần: làm cho biên độ, tần số pha dao động cao tần biến thiên theo tần số dao động âm tần thị tần

- Bước sóng điện từ:

+ chân khơng:= c

f = cT = c2 LC (c = 3.108m/s) + môi trường:= v

f = c

nf (c3.108m/s)

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

- Bộ tụ mắc song song: C = C1+ C2+ …+ Cn.

+ Chu kỳ: T//  2 L(C C )1 2

+ Liên hệ chu kỳ: 2 // T T T

+ Tần số: //

1 f

2π L(C C ) 



+ Liên hệ tần số: 2 2 2 //

1 1

f  f f + Tần số góc: //

1 L(C C )

 



- Bộ tụ mắc nối tiếp :

1 n

1 1

C C C   C Xét tụ mắc nối tiếp :

+ Chu kỳ:

nt nt

1

1

C C

T L hay T

(C C ) 1( ) L C C



  





h

+ Liên hệ chu kỳ: 2 2 2 nt

1 1

T  T T

+ Tần số:

nt nt

1 2

(C C )

1 1 1

f ( ) f

2π L C C hay 2π LC C



  

+ Liên hệ tần số: 2 nt f f f

+ Tần số góc:

nt

1 (C C )

LC C

  

2 Phương pháp

a.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)

Ví dụ:

- Ta có biểu thức chu kì (hoặc tần số) bước sóng tương ứng:

1 1

1

1

1 1

T 2π L C f

2π L C λ 2πc L C

   

     

và

2 2

2

2

2 2

T 2π L C f

2π L C λ 2πc L C

   

     

,

- Lập mối liên hệ toán học biểu thức Thường lập tỉ số; bình phương hai vế cộng, trừ biểu thức; phương pháp thế,

b.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 cho C L biến thiên từ Cmin, Lmin đến Cmax, Lmax bước sóng biến thiên tương ứng dải từ min  2 c L Cmin  max  2 c L Cmax max

3 Một số tập minh họa

Câu 1: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 thế nào?

Hướng dẫn giải: Từ công thức:

2 2

1 f

LC C

Lf 



  

Theo ra: 4.1012FC400.1012F

Ta 400.10 F

Lf

1 F 10

4 12

2

12 

 



 , với tần số f dương, ta suy ra: 2,52.105Hzf 2,52.106Hz Với cách suy luận chặt chẽ biến đổi qua lại rắc rối, nhiều thời gian hay nhầm lẫn

5

min 3 12

max

6

max 3 12

min

1

f 2,52.10 Hz

2 LC 10 400.10

1

f 2,52.10 Hz

2 LC 10 4.10

 

 

   

  

  

   

  



tức tần số biến đổi từ 2,52.105Hz đến 2,52.106Hz.

Câu 2: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)

Hướng dẫn giải: Từ công thức

LC

1 f



 suy cơng thức tính độ tự cảm: 2 2 Cf

1 L





a Để f = 440Hz 0,26H

440 10 ,

1 Cf

4

L 2 2 2 6 2 

  

 

b Để f = 90MHz = 90.106Hz thì

2 2 6

12

1

4 0,5.10 (90.10 ) 6,3.10 6,3

L

Cf

H pH

  



 

WebsiteHOC247cung cấp môi trườnghọc trực tuyếnsinh động, nhiềutiện ích thông minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạmđến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng

I. Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG:Đội ngũGV Giỏi, Kinh nghiệmtừ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóaluyện thi THPTQGcác mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn:Ơn thiHSG lớp 9và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toáncác 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 Chuyên 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 mơnĐại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học vàTổ Hợpdành 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 Cẩncùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

III. Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET:Website hoc miễn phí học theochương trình SGKtừ 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:KênhYoutubecung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hoá, 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

Khoá Học Nâng Cao HSG