IV / NỘI DUNG : 1 Sự bảo toàn cơ năng
2. Khảo sát định lượng dao động điện trong mạch dao động C.
Chọn chiều dương trong mạch là chiều đi qua cuộn cảm từ B đến A như hình vẽ. Nếu dòng điện chạy theo chiều đó thì cường độ i > 0 , nếu đi theo chiều ngược lại thì i < 0.
Ta có : i = q’
Dòng điện i chạy trong cuộn cảm sinh ra suất điện động tự cảm : e = -Ldi
dt (1) Theo định luật Ôm :
uAB = e – r.i {r = 0 vì cuộn dây thuần cảm => uAB = e = -Ldi
dt (2)
Mặt khác, uAB cũng là hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện, nên ta có : uAB = q c (3) Từ (1), (2) và (3), suy ra : q c = -Ldi dt = -Lq” => q” + 1 LC .q = 0 (4) • Pt (4) có nghiệm : q = qocos(ωt + ϕ)
• Vậy điện tích của bản A biến đổi điều hòa theo thời gian với tần số góc ω = LC1
• Cường độ dòng điện chạy trong cuộn cảm và hiệu điện thế uAB giữa hai bản tụ điện cũng biến đổi điều hòa theo thời gian với cùng tần số góc ω :
i = q’ = -ωqosin(ωt + ϕ) uAB = q qo
C = C cos(ωt + ϕ)
• Nếu trong quá trình xảy ra dao động không có tác dụng điện từ bên ngoài lên mạch LC thì dao động đó là dao động điện tự do (dao động riêng) của mạch dao động LC.
• Sự biến thiên tuần hoàn của điện trường giữa hai bản tụ và từ trường trong cuộn cảm trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ.
• Chu kỳ và tần số dao động riêng của dao động điện từ tự do của mạch dao động LC là : T = 2π 2π LC ω = và f = 1 1 2 T = π LC