Chuyên đề 5: Mạch dao động-Sóng điện từ

Mạch dao động, dao động điện từ: +Mạch dao động là mạch điện gồm tụ điện có điện dung C mắc với cuộn cảm có hệ số tự cảm L. Mach lí tưởng khi điện trở thuần của mạch bằng 0. + Dao động điện từ điều hòa xảy ra trong mạch LC sau khi tụ điện được tích một điện lượng q0 và không có tác dụng điện từ bên ngoài lên mạch. Đó là dao động điện từ tự do với tần số
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chuyên đề 5: Mạch dao động-Sóng điện từ - ĐT: 01689.996.187 http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com VŨ ĐÌNH HOÀNG http://lophocthem.com ĐT: 01689.996.187 – Email: vuhoangbg@gmail.com Họ và tên:...................................................................................... Lớp:.......................Trường........................................................... BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC, LUYỆN THI VÀO ĐẠI HỌC. Thái Nguyên 2013 CHUYÊN ĐỀ 5 - DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 1BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ - ĐT: 01689.996.187 http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com MỤC LỤCPHẦN I: KIẾN THỨC CHUNG .............................................................................................3PHẦN II. PHÂN DẠNG BÀI TẬP ..........................................................................................7 DẠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ MẠCH DAO ĐỘNG ..............................................................7 DẠNG 2: BÀI TOÁN LIÊN QUAN NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỪ TRƯỜNG. ....................13 DẠNG 3: VIẾT BIỂU THỨC q, u,i ...................................................................................19 DẠNG 4: ĐIỆN TỪ TRƯỜNG – SỰ THU PHÁT, TRUYỀN SÓNG ĐIỆN TỪ ..............21 KIẾN THỨC CHUNG ...................................................................................................21 PHƯƠNG PHÁP ............................................................................................................25 VÍ DỤ MINH HỌA ........................................................................................................25 DẠNG 5: BÀI TOÁN BIỆN LUẬN- TỤ CÓ ĐIỆN DUNG THAY ĐỔI (TỤ XOAY) ....30PHẦN III. ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP ......................................................................32 ĐÁP ÁN ĐỀ 25 ..............................................................................................................37 ĐÁP ÁN ĐỀ 26 ..............................................................................................................42 ĐÁP ÁN ĐỀ 27 ..............................................................................................................47 SÓNG ĐIỆN TỪ ĐỀ THI ĐAI HỌC + CAO ĐẲNG CÁC NĂM 2007 -2012 ..................48 ĐÁP ÁN: SÓNG ĐIỆN TỪ ĐH, CĐ 2007-2012............................................................57 CHUYÊN ĐỀ 5 - DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 2BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ - ĐT: 01689.996.187 http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com MẠCH DAO ĐỘNG. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪPHẦN I: KIẾN THỨC CHUNG Mạch dao động điện từ - Năng lượng của mạch dao động 1. Mạch dao động điện từ LC • Gồm một tụ điện mắc nối tiếp với một cuộn cảm thành mạch kín. • Nếu r rất nhỏ (≈ 0): mạch dao động lí tưởng. • Muốn mạch hoạt động → tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện tạo ra một dòng điện xoay chiều trong mạch. • Người ta sử dụng hiệu điện thế xoay chiều được tạo ra giữa hai bản của tụ điện bằng cách nối hai bản này với mạch ngoài. 2. Sự biến thiên điện tích và dòng điện trong mạch dao động điện từ LC a. Khảo sát mạch LC Xét mạch dao động LC như hình vẽ • Ban đầu khóa K ở chốt A, nguồn tích điện cho tụ điện, điện tích q của tụ tăng từ 0 đến giá trị cực đại Q0, tụ điện ngừng tích điện. • Chuyển khóa K sang chốt B tạo thành mạch kín giữa L và C gọi là mạch dao động, tụ điện phóng điện và có dòng điện qua cuộn cảm. • Xét khoảng thời gian ∆t vô cùng nhỏ thì dòng điện trong mạch thỏa mãn i = q’ Trong cuộn dây có từ thông biến thiên làm phát sinh suất điện động tự cảm e = -Li = -Lq , (1) Cuộn cảm đóng vai trò như một máy thu, theo định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa máy thu ta được , mà R = 0 nên u = e , (2) Từ (1) và (2) suy ra CHUYÊN ĐỀ 5 - DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 3BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ - ĐT: 01689.996.187 http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com Đặt Vậy điện tích trong mạch dao động LC là một hàm biến thiên điều hòa theo thời gian t. Do i = q’ nên , với * Nhận xét : - Do i và q đều là các hàm biến thiên điều hòa theo thời gian t nên dao động trong mạch LC được gọi là dao động điều hòa - Từ biểu thức của i và q ta thấy i nhanh pha hơn q một góc hay - Áp dụng công thức tính hiệu điện thế ta cũng có thể viết được biểu thức của hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện như sau: với b. Chu kỳ và tần số dao động riêng của mạch LC Ta có: • Chu kỳ dao động riêng của mạch LC là: • Tần số dao động riêng của mạch LC là: * KẾT LUẬN: Với dao động của mạch dao động LC ta cần nhớ: - Các biểu thức của điện tích, dòng điện và hiệu điện thế: - Quan hệ về pha : q và u cùng pha và cùng chậm pha hơn i góc - Các mối quan hệ về biên độ: - Các công thức về chu kỳ, tần số riêng: * Chú ý : • Trong công thức tính tần số góc, tần số và chu kì dao động riêng của mạch LC thì C là điện dung của bộ tụ điện. - Nếu bộ tụ ...