Ôn tập Dao động điện từ

Sự biến thiên điện tích và dòng điện trong mạch dao động. Mạch dao động là một mạch điện kín gồm một tụ điện có điện dung C và một cuộn dây có độ tự cảm L, có điện trở thuần không đáng kể nối với nhau.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ôn tập Dao động điện từ CHƯƠNG: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT1. Dao động điện từ.a. Sự biến thiên điện tích và dòng điện trong mạch dao động C L+ Mạch dao động là một mạch điện kín gồm một tụ điện có điện dung C và một cuộn dây có độ tự cảm L, có điện trở thuần không đáng kể nối với nhau.+ Điện tích trên tụ điện trong mạch dao động: q = Q0 cos(ωt + ϕ). q q+ Điện áp giữa hai bản tụ điện: u = = U0 cos(ωt + ϕ). Với Uo = 0 C C Nhận xét: Điện áp giữa hai bản tụ điện CÙNG PHA với điện tích trên tụ điện π+ Cường độ dòng điện trong cuộn dây: i = q = - ωq0sin(ωt + ϕ) = I0cos(ωt + ϕ + ); với I0 = q0ω. 2 π Nhận xét : Cường độ dòng điện NHANH PHA hơn Điện tích trên tụ điện góc 2 q 2 i qω 2 i q 2 i 2+ Hệ thức liên hệ : ( ) + ( )2 =1 Hay: ( ) + ( )2 = 1 Hay: ( ) +( ) =1 q0 I0 I0 I0 q0 ω.q 0 1 Q0 Q0 I 0 L+ Tần số góc : ω= Các liên hệ I 0 = ωQ0 = ; U0 = = = I0 LC LC C ωC C 1+ Chu kì và tần số riêng của mạch dao động: T = 2π LC và f= 2π LC+ Liên hệ giữa giá trị biên độ và hiệu dụng: U0 = U 2 ; I0 = I 2 Ab. Năng lượng điện từ trong mạch dao động 1 1 q 2 Q02 L+Năng lượng điện trường tập trung trong tụ điện: Wđ = Cu 2 = qu = = cos 2 (ω t + ϕ ) ⇒ Wđ = ( I 02 − i 2 ) 2 2 2C 2C 2 2 1 Q C+Năng lượng từ trường tập trung trong cuộn cảm: Wt = Li 2 = 0 sin 2 (ωt + ϕ ) ⇒ Wt = ( U 02 − u 2 ) 2 2C 2+Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn với tần số góc: T ω’ = 2ω ; f’=2f và chu kì T’ = . 2 1 1 Q2 1+Năng lượng điện từ trong mạch: W = Wđ + Wt = Wđmax = Wt max ⇒ W= 2 CU 0 = Q0U 0 = 0 = LI 0 2 2 2C 2 2 1 Q02 1 Q02 2 Hay: W = WC + WL = cos2(ωt + ϕ) + sin (ωt + ϕ) 2 C 2 C 1 Q02 1 2 1 2 => W= = LI 0 = CU 0 = hằng số. 2 C 2 2 I+ Liên hệ giữa q0, I0 và U0 trong mạch dao động: Q0 = CU0 = 0 = I0 LC . ωChú ý+ Trong một chu kì dao động điện từ, có 4 lần năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường. T .+ Khoảng thời gian giữa hai lần bằng nhau liên tiếp của năng lượng điện trường và năng lượng t ừ trường 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 2 I0 ω2C 2U 0 2 U 2Cmạch một năng lượng có công suất: P = I 2R = 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.+ Khi tụ phóng điện thì q và u giảm và ngược lại khi tụ nạp điện thì q và u tăng . ...