CHỦ ĐỀ 15 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

Mạch dao động là một mạch điện gồm 1 cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với 1 tụ điện có điện dung C tạo thành một mạch kín. + Nếu điện trở của mạch rất nhỏ, coi như bằng không, thì đó là 1 mạch dao động lí tưởng. + Tụ điện có nhiệm vụ tích điện cho mạch, sau đó nó phóng điện qua lại trong mạch nhiều lần tạo ra một dao động điện xoay chiều trong mạch.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHỦ ĐỀ 15 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ Vật Lý 12 Dao Động Và Sóng Điện Từ Chương IV DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ CHỦ ĐỀ 15 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢNI. MẠCH DAO ĐỘNG 1. Mạch dao động điện từ a. Mạch dao động là một mạch điện gồm 1 cuộn cảm có độ tự cảm 12 3L mắc nối tiếp với 1 tụ điện có điện dung C tạo thành một mạch kín. + + Nếu điện trở của mạch rất nhỏ, coi như bằng không, thì đó là 1 ξ C qmạch dao động lí tưởng. -- L + Tụ điện có nhiệm vụ tích điện cho mạch, sau đó nó phóng điệnqua lại trong mạch nhiều lần tạo ra một dao động điện xoay chiều trongmạch. Ban đầu, để tụ hoạt động phải tích cho tụ một điện tích Q 0. b. Khi mạch hoạt động, cả q, u và i biến thiên cùng tần số * Điện tích tức thời q = Q0 cos(t +  ) q Q0 * Hiệu điện thế (điện áp) tức thời u = = cos(t +  ) = U 0 cos(t +  ) C C  * Dòng điện tức thời i = q = −Q0 sin(t +  ) = I 0 cos(t +  + ) 2  * Cảm ứng từ: B = B0 cos(t +  + ) 2 1 Trong đó:  = là tần số góc riêng LC T = 2 LC là chu kỳ riêng 1 f = là tần số riêng 2 LC Q0 Q0 I L I0 =  Q 0 = ; U0 == 0 =  LI 0 = I 0 LC C C C 2 2 = 0 cos 2 (t +  ) ⇒ Wđ = ( I 02 − i 2 ) 1 1 q Q L * Năng lượng điện trường: Wđ = Cu 2 = qu = 2 2 2C 2C 2 2 sin 2 ( t + ) ⇒ Wt = ( 0 − u ) 1 2 Q0 C 2 2 * Năng lượng từ trường: Wt = Li = U 2 2C 2 1 1 Q2 1 * Năng lượng điện từ: W = Wđ + Wt = Wđmax = Wt max ⇒ W = CU02 = Q0 U0 = 0 = LI02 2 2 2C 2Chú ý: + Mạch dao động có tần số góc ω, tần số f và chu kỳ T thì Wđ và Wt biến thiên với tần số góc 2ω, tần số T 2f và chu kỳ . 2 + Trong một chu kì dao động điện từ, có 4 lần năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường. + Khoảng thời gian giữa hai lần bằng nhau liên tiếp của năng lượng điện trường và năng lượng từ trường T là . 4 + Mạch dao động có điện trở thuần R ≠ 0 thì dao động sẽ tắt dần. Để duy trì dao động cần cung cấp cho I 02  2C 2U 02 U 2C mạch một năng lượng có công suất: P = I 2 R = R= R= 0 R 2 2 2L + 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. 87 GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688 Vật Lý 12 Dao Động Và Sóng Điện Từ + Khi tụ phóng điện thì q và u giảm và ngược lại. + Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà điện tích trên một bản tụ điện có độ lớn cực đại là ∆t = T 2 + Khoảng thời gian ngắn nhất ∆t để điện tích trên bản tụ này bằng một nửa giá trị cực đại là T. 6 2. Sự tương tự giữa dao động điện và dao động cơ Đại lượng cơ Đại lượng điện Dao động cơ Dao động điện x q x” + ω 2x = 0 q” + ω 2q = 0 k 1 v i = = m LC m L x = Acos(ωt + ϕ) q = Q0cos(ωt + ϕ) 1 k v = x’ = - ωAsin(ωt + ϕ) ...