Trong mục này có bố trí thí nghiệm gồm tụ điện C, cuộn cảm L, pin P và chuyển mạch K. Nối hai đầu của cuộn cảm L với lối vào dao động kí điện tử. Điều chỉnh dao động kí để có hình ảnh ổn định để thấy đồ thì dạng hình sin.
Mục 3 của bài là Dao động điện từ tắt dần. Dao động điện từ trong mạch dao động LC là dao động tắt dần do cuộn dây và các dây nối trong mạch bao giờ cũng có điện trở nên khi dịng điện chạy qua sẽ có sự tỏa nhiệt làm cho năng lượng điện từ trong mạch giảm dần theo thời gian, tương tự như sự mất mát năng lượng trong các hệ dao động cơ học do có lực ma sát của mơi trường. Biên độ của dịng điện trong mạch và điện áp trên tụ điện sẽ giảm dần theo thời gian đến khi bằng khơng.
Hình 2.2. Dạng đồ thị của biên độ dao động trong dao động điện từ tắt dần
Xét một mạch dao động LC có thêm điện trở R. Chọn bản tụ nối với điểm A để khảo sát điện tích của tụ điện và chiều dương của dịng điện theo chiều mũi tên như hình vẽ. Khi đó, ta có: i = - q’.
Mặt khác: uAB = q/C = i.R + Li’’ q/C = - Rq’ – Lq’’
Lq’’ + Rq’ + q/C = 0
q’’ + q’ + q/LC = 0
Đặt ω02
Phương trình trên có dạng tốn học tương tự như phương trình của dao động cơ tắt dần dưới tác dụng của lực ma sát nhớt:
x’’ + 2β.x’ + ω02
.x= 0 với ω02
= k/m; β = b/2m. trong đó 2β được gọi là hệ số tắt dần. Nghiệm của phương trình vi phân trên có dạng:
Q = Q0.e-βtcos(ωt + φ) với ω = (ω02
– β2)1/2 = ( 1/LC – R2/4L2 )
Còn Q0 và φ là các hằng số được xác định bởi điện tích trên bản tụ và cường độ dòng điện trong mạch ở thời điểm ban đầu t = 0.
Tuy nhiên, bộ thí nghiệm này chưa được trang bị đầy đủ. Đồng thời đối với việc sử dụng Dao động kí địi hỏi kĩ năng sử dụng phức tạp, nhiều giáo viên cũng chưa sử dụng thành thạo nên việc tiến hành thí nghiệm biểu diễn cũng trở nên khó thực hiện. Vì vậy giáo viên khơng thể thực hiện thí nghiệm và chỉ có thể giới thiệu các thiết bị thí nghiệm cho học sinh biết thêm.
2) Bài 27.Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện, cuộn cảm.
2.1) Đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện: