LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM1. Định nghĩa 1. Định nghĩa
Một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc với một tụ điện có điện dung C thành một mạch điện kín gọi là mạch dao động (còn gọi là mạch LC). Nếu mạch có điện trở rất nhỏ, coi như bằng 0 thì mạch gọi là một mạch dao động lí tưởng.
Với 1
LC
ω = (Rad/s) gọi là tần số góc của mạch dao động
Suy ra chu kì: T=2π= π2 LC ω (s) Tần số: f 1 1 T 2 LC = = π (Hz)
Chú ý: Trong các bài tập, ta thường làm việc với các bội số của đơn vị cơ bản. Vì vậy các em cần ghi nhớ cách đổi đơn vị về đơn vị cơ bản. Bên đây là bảng giúp các em tiện lợi trong việc đổi đúng các đơn vị thường gặp.
Tên gọi Kí hiệu Bội số
Giga G 109 Mêga M 106 Kilô k 103 Mili m 10-3 Micrô µ 10-6 Nanô n 10-9 Picô p 10-12 II. SÓNG ĐIỆN TỪ LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Điện từ trường
Mỗi biến thiên theo thời gian của từ trường đều sinh ra trong không gian xung quanh nó một điện trường xoáy biến thiên theo thời gian, và ngược lại, mỗi biến thiên theo thời gian của điện trường cũng sinh ra một từ trường biến thiên theo thời gian trong khoảng không gian xung quanh.
Điện trường và từ trường cùng biến thiên trong một trường thống nhất gọi là điện từ trường.
2. Sóng điện từ
Điện trường biến thiên sinh ra từ trường, từ trường biến thiên lại sinh ra điện trường. Cứ như vậy chúng lan truyền ra không gian.
Quá trình lan truyền của điện từ trường trong không gian gọi là sóng điện từ.
Ta chỉ xét các sóng điện từ tuần hoàn có tần số f, chu kì T, bước sóng λ.
Đặc điểm của sóng điện từ:
- Là sóng ngang: E, B
dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng (E, B
biến thiên tuần hoàn, cùng pha).
- Sóng điện từ truyền được trong chân không với tốc độ bằng tốc độ ánh
sáng (3.108 m/s).
Bước sóng của sóng điện từ trong chân không: cT c f λ = =
Sử dụng mạch dao động LC, ta có thể tạo ra được sóng điện từ lan truyền trong không gian với cùng tần số của dao động điện từ trong mạch. Ba vectơ E, B, v
tại một điểm tạo với nhau thành một tam diện thuận
Tính chất của sóng điện từ:
- Trong quá trình lan truyền nó mang theo năng lượng. Tần số càng lớn thì khả năng truyền càng xa.
- Tuân theo quy luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ.
- Tuân theo quy luật giao thoa, nhiễu xạ.
3. Nguyên tắc phát và thu sóng điện từ
- Để phát sóng điện từ đi xa, ngườita mắc phối hợp anten với một máy phát dao động điều hòa (gồm một mạch dao động LC, một tranzito và nguồn điện một chiều để bổ sung năng lượng cho mạch dao động LC). Anten phát ra sóng điện từ với tần số f.
- Để thu sóng điện từ, người ta mắc kết hợp anten với mạch dao động LC có tụ điện có điện dung thay đổi được. Điều chỉnh C để mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng với tần số cần thu, khi đó tín hiệu nhận được là rõ nét nhất, gọi là sự chọn sóng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Bước sóng của sóng điện từ mà mạch phát ra, hay thu được là: cT c 2 c LC f
λ = = = π
4. Ứng dụng của sóng điện từ trong truyền thông
Các sóng điện từ có bước sóng khác nhau có đặc điểm và ứng dụng trong công nghệ truyền thông
Tên sóng Bước sóng Đặc điểm Ứng dụng
Sóng dài >1000m Bị tầng điện li của khí quyển phản xạ nên có thể đi vòng quanh Trái Đất sau nhiều lần
phản xạ giữa tầng điện li và mặt đất
Truyền thanh, truyền hình trên mặt đất
Sóng trung Từ 1000m đến 100m Sóng ngắn Từ 100m đến 10m
Sóng cực ngắn Từ 10m đến 0,01m Xuyên thẳng qua tầng điện li Truyền thông qua vệ
tinh
5. Nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ
Để truyền được các thông tin như âm thanh, hình ảnh, ... đến những nơi xa, người ta đều áp dụng một quy trình chung là:
+ Biến âm thanh, hình ảnh, ... muốn truyền đi thành các dao động điện, gọi là các tín hiệu âm tần. + Dùng sóng điện từ có tần số cao (cao tần), gọi là sóng mang để truyền các tín hiệu âm tần đi xa
qua anten phát.
+ Dùng máy thu với anten thu để chọn và thu lấy sóng điện từ cao tần.
+ Tách tín hiệu ra khỏi sóng cao tần, dùng loa để nghe âm thanh đã truyền tới (hoặc dùng màn hình để xem hình).
Sơ đồ khối của một hệ thống phát thanh và thu thanh dùng sóng điện từ
* Hệ thống phát thanh gồm:
- Dao động cao tần: Tạo ra sóng mang.
- Micro: Biến âm thanh ta nói thành dao động điện âm tần.
- Mạch biến điệu: trộn dao động âm tần và dao động cao tần, thành sóng cao tần biến điệu.
- Khuếch đại cao tần: khuếch đại dao động cao tần biến điệu để đưa ra anten phát.
- Anten phát: phát xạ sóng cao tần đã biến điệu đi xa.
* Hệ thống thu thanh gồm:
- Anten thu: thu sóng cao tần biến điệu.
- Chọn sóng: chọn lọc sóng muốn thu nhờ mạch LC có điện dung biến thiên, thay đổi C để xảy ra hiện tuợng cộng hưởng, khi đó sẽ thu được sóng muốn thu.
- Tách sóng: lấy ra dao động âm tần từ dao động cao tần biến điệu đã thu được.
PHIẾU TỔNG ÔN CHƯƠNG 3 - 4 Câu 1: Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều dựa trên Câu 1: Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều dựa trên
A. hiện tượng tự cảm B. hiện tượng cảm ứng điện từ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});