Loading...

Các đại lượng đặc trương của mạch dao động điện từ LC. C4.P1

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

Yêu cầu

– Biểu thức điện tích, dòng điện và hiệu điện thế.

– Nắm được các đại lượng đặc trưng của dao động điện từ (chu kỳ, tần số, bước sóng) và đơn vị của chúng.

– Mối liên hệ giữa cường độ dòng diện, hiệu điện thế, suất điện động tư cảm và điện tích trên mỗi cực bản tụ điện trong mạch dao động LC lý tưởng.

Chú ý: Ở đây có nhiều bạn nhầm I = U/ZL  = U/ZC. Đây là sai lầm khi lấy râu ông dòng điện xoay chiều cắm vào cằm bà dao động điện từ. Các em theo dõi biến đổi dưới đây để thấy mối liên hệ. Bản chất của dòng điện và hiệu điện thế trong mạch LC là dòng cảm ứng chứ không phải dòng điện ngoài mắc vào mạch như đoạn mạch RLC. Các em chú ý nhé!

Nội dung

Dao động điện từ trong mạch LC

* Điện tích tức thời trên tụ:

* Hiệu điện thế (điện áp) tức thời trên tụ – trên cuộn cảm:

 

* Dòng điện tức thời đi trong cuộn cảm:

* Cảm ứng từ trong cuộn cảm:  

* Cường độ điện trường trong tụ điện:

   Trong đó:  là tần số góc riêng;  là chu kỳ riêng

 là tần số riêng; ;

* Năng lượng điện trường tức thời:  hoặc

* Năng lượng từ trường:    

* Năng lượng điện từ:           hoặc  bảo toàn nếu mạch không có điện trở thuần.

Chú ý:

+ Mạch dao động có tần số góc w, tần số f và chu kỳ T thì Wđ và Wt biến thiên với tần số góc 2w, tần số 2f và chu kỳ T/2

+ Mạch dao động có điện trở thuần R ¹ 0 thì dao động sẽ tắt dần. Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một năng lượng có công suất:

+ Khi tụ phóng điện thì  và  giảm và ngược lại

+ Quy ước: q > 0 ứng với bản tụ ta xét tích điện dương thì i > 0 ứng với dòng điện chạy đến bản

 tụ mà ta xét.

* BÀI TẬP MINH HỌA

Bài 1. Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 25 nF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 4mH. Giả sử ở thời điểm ban đầu cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại và bằng 40 mA. Tìm biểu thức cường độ dòng điện, biểu thức điện tích trên các bản tụ điện và biểu thức điện áp giữa hai bản tụ.

Lời giải:

         Biểu thức điện tích trên các bản tụ điện:

         Biểu thức cường độ dòng điện:

Ta có:

.

Tìm pha ban đầu  ?

Tại thời điểm ban đầu t = 0: cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại i = I0 = 40 mA nên ta có:

Vậy:

Đs: i = -4.10-2 (A); q = 4.10-7cos(105t – )(C);  u = 16.cos(105t –)(V).

Bài 2. Cho một mạch dao động điện từ LC đang dao động tự do, độ tự cảm L = 1 mH. Người ta đo được điện áp cực đại giữa hai bản tụ là 10 V, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 1 mA. Tìm bước sóng điện từ mà mạch này cộng hưởng. 

Lời giải:

Ta có:

Bước sóng điện từ mà mạch này cộng hưởng là:

Đs: 188,5m.  

Bài 3. Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 4 mH và một  tụ điện C = 40 nF.

a. Tính bước sóng điện từ mà mạch thu được.

b. Để mạch bắt được sóng có bước sóng trong khoảng từ 60 m đến 600 m thì cần phải thay tụ điện C có điện dung biến thiên trong khoảng nào? Lấy p2 = 10;  c = 3.108 m/s.   

Lời giải:

a.       Bước sóng điện từ mà mạch thu được:

b.      Với bước sóng  điện dung C1 là:

      Với bước sóng  điện dung C1 là:

Vậy để mạch bắt được sóng có bước sóng trong khoảng từ 60 m đến 600 m thì cần phải thay tụ điện C có điện dung biến thiên trong khoảng từ 0,253 nF đến 25 nF.

 

Đs: a. 754 m; b. 0,253 nF đến 25 nF.                    .

    Bài tập trắc nghiệm

  • (1)

    Mạch dao động điện từ gồm tụ  C = 16nF và cuộn cảm L = 25mH. Tần số góc dao động  là:

    w = 200Hz.   

    w = 200rad/s.        

    w = 5.104rad/s.

    w = 5.10-5Hz.

  • (2)

    Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C và một cuộn cảm có độ tự cảm. Mạch dao động có tần số riêng 100 kHz và tụ điện có C = 5 nF. Lấy . Độ tự cảm L của mạch có giá trị gần giá trị nào sau đây:

    5.10-5 H.        

    5.10-3 H.

    2.10-4 H.

    5.10-4 H.            

  • (3)

    Một mạch điện LC có điện dung  và cuộn cảm . Biết ở thời điểm ban đầu của dao động, cường độ dòng điện có giá trị cực đại và bằng 40 mA. Biểu thức dòng điện trong mạch:

    .

    .

    .

    .

  • (4)

    Một mạch điện LC có điện dung  và cuộn cảm . Biết ở thời điểm ban đầu của dao động, cường độ dòng điện có giá trị cực đại và bằng 40 mA. Biểu thức của điện tích trên bản cực của tụ điện:

    .

    .

    .

    .

  • (5)

    Một mạch điện LC có điện dung  và cuộn cảm . Biết ở thời điểm ban đầu của dao động, cường độ dòng điện có giá trị cực đại và bằng 40 mA. Biểu thức của hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện:

    .

    .

    .

    .

  • (6)

    Một mạch dao động LC với cuộn cảm L = 1/p mH, để mạch có tần số dao động là 5 kHz thì tụ điện phải có điện dung là:

    C = 10 – 5/p2 F

    C = 10 – 5/p F.

    C = 10 5/p mF

    C = 10 – 5/p mF

  • (7)

    Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung thay đổi được. Trong  mạch đang có dao động điện từ tự do. Khi điện dung của tụ điện có giá trị 20 pF thì chu kì dao động riêng của mạch dao động là 3 ms. Khi điện dung của tụ điện có giá trị 180 pF thì chu kì dao động riêng của mạch dao động là

    9 ms.

     ms

    27 ms.

     ms

  • (8)

    Gọi I0 là giá trị dòng điện cực đại, U0 là giá trị hiệu điện thế cực đại trên hai bản tụ trong một mạch dao động LC. Tìm công thức đúng liên hệ giữa I0 và U0

    .

    .

    .

    .

  • (9)

    Trong mạch dao động LC, khi hoạt động thì điện tích cực đại của tụ là Q0 =1 µC và cường độ dòng điện cực đại ở cuộn dây là I0=10A. Tần số dao động của mạch là:

    16 MHz   

    1,6 kHz

    1,6 MHz    

    16 kHz

  • (10)

    Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm tụ  C = 880pF và cuộn L = 20mH. Bước sóng điện từ mà mạch thu được là

    l = 500m.

    l = 100m.

    l = 150m.     

    l = 250m.

Loading...

Để lại một bình luận

Hãy trở thành người đầu tiên bình luận!

avatar
wpDiscuz
Bài liên quan
Sách và tư liệu
CHỦ ĐỀ IV: SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT  
CHỦ ĐỀ IV: SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT  
CHỦ ĐỀ IV: SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT   A. LÝ THUYẾT1. Sự nóng chảy: Quá trình chuyển từ thể ...
Chế tạo đầu phát laser 450 nm công suất cao ứng dụng trong đo xa-2013
Chế tạo đầu phát laser 450 nm công suất cao ứng dụng trong đo xa-2013
Đinh Văn Trung, Bùi Văn Hải, Nguyễn Văn Thương
THƯ GỦI QUỐC TẾ CỘNG SẢN
No img
THƯ GỦI QUỐC TẾ CỘNG SẢNThưa đồng chí,Tôi đã đến Mátxcơva vào tháng 7-1923. Tôi sẽ ra đi sau 3 ...
Làm sao cho người ta vui sướng làm công việc bạn nhờ cậy
No img
Làm Sao Cho Người Ta Vui Sướng Làm Công Việc Bạn Nhờ CậyHôm Đó vào năm 1915. Đã trên một năm, ...
Đáp án môn hóa thpt 2015
Đáp án môn hóa thpt 2015
Nếu cần hãy tìm sự trợ giúp từ: facebook - nhanthanhcs1@gmail.com