IV DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ A LÝ THUYẾT 14 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ * Sự biến thiên điện tích dòng 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(ωt + ϕ) π + Cường độ dòng điện cuộn dây: i = q' = - ωq0sin(ωt + ϕ) = Iocos(ωt + ϕ + ) Trong đó: ω = I0 = q0ω LC + Chu kì tần số riêng mạch dao động: T = 2π LC ; f = 2π LC * Năng lượng điện từ mạch dao động q qo + Năng lượng điện trường tập trung tụ điện WC = = cos2(ωt + ϕ) C C + Năng lượng từ trường tập trung cuộn cảm 1 qo WL = Li2 = Lω2 qo2 sin2(ωt + ϕ) = sin2(ωt + ϕ) 2 C T Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên điều hồ với tần số góc ω’ = 2ω chu kì T’= + Năng lượng điện từ mạch qo qo qo 1 W = WC + WL = cos2(ωt + ϕ) + sin2(ωt + ϕ) = = LIo2 = CUo2 = số C C C 2 I + Liên hệ q0, I0 U0 mạch dao động : qo = CUo = o = Io LC ω 15 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 xốy Điện trường xốy 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 không gian xung quanh điện trường xoáy 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 không gian Chúng chuyển hóa lẫn trường thống gọi điện từ trường 16 SÓNG ĐIỆN TỪ THƠNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SĨNG VƠ TUYẾN Sóng điện từ điện từ trường lan truyền khơng 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 q trình lan truyền E B ln 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 * Thơng tin liên lạc sóng vơ 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 thông 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 B CÁC CƠNG THỨC Chu kì, tần số, tần số góc mạch dao động 1 T = 2π LC ; f= ; ω= 2π LC LC c Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến thu sóng điện từ có bước sóng: λ = = 2πc LC f Nếu mạch chọn sóng có L C biến đổi bước sóng mà máy thu vô tuyến thu thay đổi giới hạn từ λmin = 2πc Lmin C đến λmax = 2πc Lmax C max Biểu thức điện tích tụ: q = qocos(ωt + ϕ) Khi t = tụ điện tích điện: q tăng i = q’ > => ϕ < Khi t = tụ điện phóng điện : q giảm i = q’ < => ϕ > π Cường độ dòng điện mạch dao động: i = Iocos(ωt + ϕ + ) q q Điện áp tụ điện: u = = cos(ωt + ϕ) = Uocos(ωt + ϕ) C C 1 q2 Năng lượng điện trường: Wđ = Cu2 = 2 C Năng lượng từ trường : Wt = Li2 q 02 1 2 Năng lượng điện từ: W = Wđ + Wt = = CU = LI C 2 Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên với tần số góc ω’ = 2ω = , với chu kì T’ LC T = = π 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 ω C 2U 02 R U 02 RC lượng có cơng suất : P = I2R = = 2L I Liên hệ qo, Uo, Io: qo = CUo = o = Io LC ω 1 1 = + + + Bộ tụ mắc nối tiếp : Cn C C1 C Bộ tụ mắc song song: C = C1 + C2 + …+ Cn ... tin liên lạc sóng vơ 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 +... 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 thông tin liên lạc sóng vơ tuyến, phải dùng sóng điện từ cao tần để mang sóng. .. 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