Tìm kiếm Bài giảng
Bài 20. Mạch dao động

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Phạm Bá Thành (trang riêng)
Ngày gửi: 18h:16' 04-01-2023
Dung lượng: 2.6 MB
Số lượt tải: 662
Nguồn:
Người gửi: Phạm Bá Thành (trang riêng)
Ngày gửi: 18h:16' 04-01-2023
Dung lượng: 2.6 MB
Số lượt tải: 662
Số lượt thích:
0 người
Mạch
Điện
dao động.
từ trường.
Sóng
điện từ.
Những
nguyên tắc của việc thông tin
liên lạc vô tuyến.
Vài công thức cần nhớ
C
• Hiệu điện thế giữa 2 bản tụ
u=
q
• Điện trường giữa hai bản tụ điện
q
C
E=u/d
2
1
1
q
Wd = qu Cu 2
2
2
2C
• Năng lương của tụ điện
• Biểu thức ĐN cường độ dòng điện tức thời i= dq q '(t )
dt
• Cảm ứng từ bên trong cuộn cảm
• Năng lượng của cuộn cảm
B = 4 .10-7ni
i
L
1 2
Wt = Li
2
Baø
20
Baø
i i20
NOÄI DUNG
I.
I. MẠCH
MẠCH DAO
DAO ĐỘNG
ĐỘNG
1.Mạch
1.Mạch dao
dao động
động là
là gì?
gì?
2.Cách
2.Cách hoạt
hoạt động
động
II.
II. DAO
DAO ĐỘNG
ĐỘNG ĐIỆN
ĐIỆN TỪ
TỪ
TỰ
DO
TRONG
MDĐ
TỰ DO TRONG MDĐ
1.Đluật
1.Đluật biến
biến thiên
thiên đtích
đtích
và
và cđ
cđ dđiện
dđiện trong
trong MDĐ
MDĐ
2.Định
2.Định nghĩa
nghĩa dao
dao động
động
điện
điện từ
từ tự
tự do
do
3.Chu
3.Chu kỳ
kỳ và
và tần
tần số
số dao
dao
động
động riêng
riêng của
của MDĐ
MDĐ
III.
III. NĂNG
NĂNG LƯƠNG
LƯƠNG
ĐIỆN
TỪ
ĐIỆN TỪ
CỦNG CỐ
CỐ
CỦNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG:
1. Mạch dao động là gì?
Một cuộn cảm L mắc nối tiếp với một tụ điện C
thành một mạch điện kín gọi là mạch dao động.
Nếu điện trở của mạch coi như bằng không, thì
mạch là mạch dao động lý tưởng.
2. Hoạt động:
Dùng nguồn một
K
chiều nạp điện (q) cho
i
tụ điện, rồi sau đó để nó
q>0
++
phóng điện qua lại nhiều
C
L
- n lần trong mạch dao
động.
Kết quả: Mạch LC
Phóng điện với tần số f
b/Giải thích hoạt động của mạch dao động :
K
R
a
P
b
C
L
Imax
b/Giải thích hoạt động của mạch dao động :
2/Giải thích hoạt động của mạch dao động :
- Ban đầu, tụ được tích điện
- Đóng khoá K, tụ phóng điện qua cuộn
cảm
- Khi tụ phóng hết điện, dòng tự cảm lại
nạp cho tụ điện làm tụ tích điện theo
chiều ngược lại
- Quá trình lặp đi lặp lại tạo thành dao
động trong mạch
Baøi 20
NOÄI DUNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
1.Mạch dao động là gì?
2. Cách hoạt động:(tt)
Kết quả:
Tạo ra một DĐXC trong mạch dao động.
Tạo ra một điện áp XC giữa hai bản tụ điện.
Máy phát
dao động kí
2.Cách hoạt động
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
TỰ DO TRONG MDĐ
Khóa
1.Đluật biến thiên đtích
và cđ dđiện trong MDĐ
2.Định nghĩa dao động
điện từ tự do
3.Chu kỳ và tần số dao
động riêng của MDĐ
III. NĂNG LƯƠNG
ĐIỆN TỪ
CỦNG CỐ
a K b
Điện
trở
R
C
P
Nguồn
điện
Tụ điện
Cuộn
cảm
L
Baøi 20
NOÄI DUNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
1.Mạch dao động là gì?
2.Cách hoạt động
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
TỰ DO TRONG MDĐ
1.Đluật biến thiên đtích
và cđ dđiện trong MDĐ
2.Định nghĩa dao động
điện từ tự do
3.Chu kỳ và tần số dao
động riêng của MDĐ
III. NĂNG LƯƠNG
ĐIỆN TỪ
CỦNG CỐ
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO TRONG MDĐ:
1. Định luật biến thiên điện tích và cường
độ dòng điện trong MDĐ lý tưởng:
Quy ước:
q > 0, nếu bản tụ đang xét (bên
trên) tích điện dương.
+ q
i > 0, nếu dòng điện chạy
C
L
qua cuộn cảm theo chiều đến
+ i>0
bản tụ đang xét.
+
Ta có:
1
q q0 cos(t ) ;
LC
i q '(t ) q0 sin(t )
i I 0 cos( t+ / 2)
; I 0 q0
Baøi i20
20
Baø
NOÄI DUNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
1.Mạch dao động là gì?
2.Cách hoạt động
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
TỰ DO TRONG MDĐ
1.Đluật biến thiên đtích
và cđ dđiện trong MDĐ
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO TRONG MDĐ:
1. Định luật biến thiên điện tích và cường
độ dòng điện trong MDĐ lý tưởng:(tt)
Định luật: Điện tích q của một bản tụ và
cường độ dòng điện i trong MDĐ biến
thiên điều hòa theo thời gian cùng tần số
và i sớm pha /2 so với q.
2. Định nghĩa dao động điện từ tự do:
- Sự biến thiên điều hòa theo thời gian của
điện tích q trên một bản tụ và cường
độ dòng
điện i (hoặc
cường độ điện trường E và cảm
ứng từ B ) trong MDĐ được gọi là dao động
điện từ tự do.
B
2.Định nghĩa dao động
điện từ tự do
3.Chu kỳ và tần số dao
động riêng của MDĐ
III. NĂNG LƯƠNG
ĐIỆN TỪ
CỦNG CỐ
E
Baøi 20
NOÄI DUNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
1.Mạch dao động là gì?
2.Cách hoạt động
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
TỰ DO TRONG MDĐ
1.Đluật biến thiên đtích
và cđ dđiện trong MDĐ
2.Định nghĩa dao động
điện từ tự do
3.Chu kỳ và tần số dao
động riêng của MDĐ
III. NĂNG LƯƠNG
ĐIỆN TỪ
CỦNG CỐ
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO TRONG MDĐ:
3. Chu kỳ và tần số dao động riêng của MDĐ
Chu kỳ và tần số của DĐĐT tự do trong MDĐ
gọi là chu kỳ và tần số riêng của MDĐ.
Công thức Tôm-xơn:
1
1
T 2 LC ; f
T 2 LC
Ví dụ:Tính chu kỳ và tần số dao động riêng của
một MDĐ, biết tụ điện trong mạch có điện dung là
120 pF và cuộn cảm có độ tự cảm là 3mH.
Giải:
Ta có: C = 120 pF = 120.10-12 F
L = 3 mH = 3.10-3 H
Chu kỳ riêng: T 2 LC 3,77.10 6 s 3, 77 s
1
6
Tần số riêng: f 0, 265.10 Hz 0, 265 MHz
T
Baøi 20
NOÄI DUNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
1.Mạch dao động là gì?
2.Cách hoạt động
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
TỰ DO TRONG MDĐ
1.Đluật biến thiên đtích
và cđ dđiện trong MDĐ
2.Định nghĩa dao động
điện từ tự do
3.Chu kỳ và tần số dao
động riêng của MDĐ
III. NĂNG LƯƠNG
ĐIỆN TỪ
CỦNG CỐ
III. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỪ CỦA MDĐ:
Năng lượng điện trường tập trung trong tụ điện:
2
q0
1q
2
Wd
cos t .
2 C
2C
Năng lượng từ trường tập trung trong cuộn cảm:
2
1 2 q0
2
Wt Li
sin t
2
2C
2
Tổng năng lượng điện trường và từ trường của
mạch gọi là năng lượng điện từ:
1 q0 2 1
W Wd Wt
CU 0 2 const
2 C 2
Nếu không có sự tiêu hao năng lượng thì
NLĐT trong mạch dao động sẽ được bảo toàn.
Baøi 20
NOÄI DUNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
1.Mạch dao động là gì?
2.Cách hoạt động
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
TỰ DO TRONG MDĐ
1.Đluật biến thiên đtích
và cđ dđiện trong MDĐ
2.Định nghĩa dao động
điện từ tự do
3.Chu kỳ và tần số dao
động riêng của MDĐ
III. NĂNG LƯƠNG
ĐIỆN TỪ
CỦNG CỐ
Câu 1: Mạch dao động là gì? Dao động điện
từ tự do là gì? Năng lượng điện từ là gì?
Câu 2: Sự biến thiên của dòng điện i trong một
MDĐ lệch pha như thế nào so với sự biến
thiên của điện tích q của một bản tụ điện?
A. i ngược pha với q
B. i cùng pha với q.
C. i sớm pha /2 so với q.
D. i trễ pha /2 so với q.
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Cho mạch dao động LC có L= 25mH , phương trình điện tích
của bản tụ điện có dạng: q(t) = 5.10-13 cos(2.107 t + π /2) (C ).
Câu 1: Tần số dao động riêng của mạch có giá trị:
A. 2.107/ π (Hz)
C. 107 (H ).
Giải :
B. 107/ 2π (Hz).
D. 107/ π (Hz).
2.107 107
f
( Hz )
2
2
Cho mạch dao động LC có L= 25mH , phương trình
điện tích của bản tụ điện có dạng:
q(t) = 5.10-13 cos(2.107 t + π /2) (C ).
Câu 2:Điện dung Và cường độ dòng điện cực đại có giá trị :
A. 10-13 (F) ; 10-2 (A).
B. 10(pF); 10-2 (mA).
C. 5.10-13 (F);10-3mA.
D. 10-7 (μF) ;10-5 (A) .
Giải :
1
13
C 2 10 F
L
5
2
I 0 q0 . 10 A 10 mA
Cho mạch dao động LC có L= 25mH , phương trình
điện tích của bản tụ điện có dạng:
q(t) = 5.10-13 cos(2.107 t + π/2) (C ).
Câu 3 Năng lượng điện từ của mạch :
A. 250.10-9 (J)
B. 5.10-6(J)
C.
D. 2.10-9 (J).
125.10-9 (J)
Điện
dao động.
từ trường.
Sóng
điện từ.
Những
nguyên tắc của việc thông tin
liên lạc vô tuyến.
Vài công thức cần nhớ
C
• Hiệu điện thế giữa 2 bản tụ
u=
q
• Điện trường giữa hai bản tụ điện
q
C
E=u/d
2
1
1
q
Wd = qu Cu 2
2
2
2C
• Năng lương của tụ điện
• Biểu thức ĐN cường độ dòng điện tức thời i= dq q '(t )
dt
• Cảm ứng từ bên trong cuộn cảm
• Năng lượng của cuộn cảm
B = 4 .10-7ni
i
L
1 2
Wt = Li
2
Baø
20
Baø
i i20
NOÄI DUNG
I.
I. MẠCH
MẠCH DAO
DAO ĐỘNG
ĐỘNG
1.Mạch
1.Mạch dao
dao động
động là
là gì?
gì?
2.Cách
2.Cách hoạt
hoạt động
động
II.
II. DAO
DAO ĐỘNG
ĐỘNG ĐIỆN
ĐIỆN TỪ
TỪ
TỰ
DO
TRONG
MDĐ
TỰ DO TRONG MDĐ
1.Đluật
1.Đluật biến
biến thiên
thiên đtích
đtích
và
và cđ
cđ dđiện
dđiện trong
trong MDĐ
MDĐ
2.Định
2.Định nghĩa
nghĩa dao
dao động
động
điện
điện từ
từ tự
tự do
do
3.Chu
3.Chu kỳ
kỳ và
và tần
tần số
số dao
dao
động
động riêng
riêng của
của MDĐ
MDĐ
III.
III. NĂNG
NĂNG LƯƠNG
LƯƠNG
ĐIỆN
TỪ
ĐIỆN TỪ
CỦNG CỐ
CỐ
CỦNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG:
1. Mạch dao động là gì?
Một cuộn cảm L mắc nối tiếp với một tụ điện C
thành một mạch điện kín gọi là mạch dao động.
Nếu điện trở của mạch coi như bằng không, thì
mạch là mạch dao động lý tưởng.
2. Hoạt động:
Dùng nguồn một
K
chiều nạp điện (q) cho
i
tụ điện, rồi sau đó để nó
q>0
++
phóng điện qua lại nhiều
C
L
- n lần trong mạch dao
động.
Kết quả: Mạch LC
Phóng điện với tần số f
b/Giải thích hoạt động của mạch dao động :
K
R
a
P
b
C
L
Imax
b/Giải thích hoạt động của mạch dao động :
2/Giải thích hoạt động của mạch dao động :
- Ban đầu, tụ được tích điện
- Đóng khoá K, tụ phóng điện qua cuộn
cảm
- Khi tụ phóng hết điện, dòng tự cảm lại
nạp cho tụ điện làm tụ tích điện theo
chiều ngược lại
- Quá trình lặp đi lặp lại tạo thành dao
động trong mạch
Baøi 20
NOÄI DUNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
1.Mạch dao động là gì?
2. Cách hoạt động:(tt)
Kết quả:
Tạo ra một DĐXC trong mạch dao động.
Tạo ra một điện áp XC giữa hai bản tụ điện.
Máy phát
dao động kí
2.Cách hoạt động
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
TỰ DO TRONG MDĐ
Khóa
1.Đluật biến thiên đtích
và cđ dđiện trong MDĐ
2.Định nghĩa dao động
điện từ tự do
3.Chu kỳ và tần số dao
động riêng của MDĐ
III. NĂNG LƯƠNG
ĐIỆN TỪ
CỦNG CỐ
a K b
Điện
trở
R
C
P
Nguồn
điện
Tụ điện
Cuộn
cảm
L
Baøi 20
NOÄI DUNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
1.Mạch dao động là gì?
2.Cách hoạt động
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
TỰ DO TRONG MDĐ
1.Đluật biến thiên đtích
và cđ dđiện trong MDĐ
2.Định nghĩa dao động
điện từ tự do
3.Chu kỳ và tần số dao
động riêng của MDĐ
III. NĂNG LƯƠNG
ĐIỆN TỪ
CỦNG CỐ
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO TRONG MDĐ:
1. Định luật biến thiên điện tích và cường
độ dòng điện trong MDĐ lý tưởng:
Quy ước:
q > 0, nếu bản tụ đang xét (bên
trên) tích điện dương.
+ q
i > 0, nếu dòng điện chạy
C
L
qua cuộn cảm theo chiều đến
+ i>0
bản tụ đang xét.
+
Ta có:
1
q q0 cos(t ) ;
LC
i q '(t ) q0 sin(t )
i I 0 cos( t+ / 2)
; I 0 q0
Baøi i20
20
Baø
NOÄI DUNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
1.Mạch dao động là gì?
2.Cách hoạt động
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
TỰ DO TRONG MDĐ
1.Đluật biến thiên đtích
và cđ dđiện trong MDĐ
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO TRONG MDĐ:
1. Định luật biến thiên điện tích và cường
độ dòng điện trong MDĐ lý tưởng:(tt)
Định luật: Điện tích q của một bản tụ và
cường độ dòng điện i trong MDĐ biến
thiên điều hòa theo thời gian cùng tần số
và i sớm pha /2 so với q.
2. Định nghĩa dao động điện từ tự do:
- Sự biến thiên điều hòa theo thời gian của
điện tích q trên một bản tụ và cường
độ dòng
điện i (hoặc
cường độ điện trường E và cảm
ứng từ B ) trong MDĐ được gọi là dao động
điện từ tự do.
B
2.Định nghĩa dao động
điện từ tự do
3.Chu kỳ và tần số dao
động riêng của MDĐ
III. NĂNG LƯƠNG
ĐIỆN TỪ
CỦNG CỐ
E
Baøi 20
NOÄI DUNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
1.Mạch dao động là gì?
2.Cách hoạt động
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
TỰ DO TRONG MDĐ
1.Đluật biến thiên đtích
và cđ dđiện trong MDĐ
2.Định nghĩa dao động
điện từ tự do
3.Chu kỳ và tần số dao
động riêng của MDĐ
III. NĂNG LƯƠNG
ĐIỆN TỪ
CỦNG CỐ
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO TRONG MDĐ:
3. Chu kỳ và tần số dao động riêng của MDĐ
Chu kỳ và tần số của DĐĐT tự do trong MDĐ
gọi là chu kỳ và tần số riêng của MDĐ.
Công thức Tôm-xơn:
1
1
T 2 LC ; f
T 2 LC
Ví dụ:Tính chu kỳ và tần số dao động riêng của
một MDĐ, biết tụ điện trong mạch có điện dung là
120 pF và cuộn cảm có độ tự cảm là 3mH.
Giải:
Ta có: C = 120 pF = 120.10-12 F
L = 3 mH = 3.10-3 H
Chu kỳ riêng: T 2 LC 3,77.10 6 s 3, 77 s
1
6
Tần số riêng: f 0, 265.10 Hz 0, 265 MHz
T
Baøi 20
NOÄI DUNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
1.Mạch dao động là gì?
2.Cách hoạt động
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
TỰ DO TRONG MDĐ
1.Đluật biến thiên đtích
và cđ dđiện trong MDĐ
2.Định nghĩa dao động
điện từ tự do
3.Chu kỳ và tần số dao
động riêng của MDĐ
III. NĂNG LƯƠNG
ĐIỆN TỪ
CỦNG CỐ
III. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỪ CỦA MDĐ:
Năng lượng điện trường tập trung trong tụ điện:
2
q0
1q
2
Wd
cos t .
2 C
2C
Năng lượng từ trường tập trung trong cuộn cảm:
2
1 2 q0
2
Wt Li
sin t
2
2C
2
Tổng năng lượng điện trường và từ trường của
mạch gọi là năng lượng điện từ:
1 q0 2 1
W Wd Wt
CU 0 2 const
2 C 2
Nếu không có sự tiêu hao năng lượng thì
NLĐT trong mạch dao động sẽ được bảo toàn.
Baøi 20
NOÄI DUNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
1.Mạch dao động là gì?
2.Cách hoạt động
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
TỰ DO TRONG MDĐ
1.Đluật biến thiên đtích
và cđ dđiện trong MDĐ
2.Định nghĩa dao động
điện từ tự do
3.Chu kỳ và tần số dao
động riêng của MDĐ
III. NĂNG LƯƠNG
ĐIỆN TỪ
CỦNG CỐ
Câu 1: Mạch dao động là gì? Dao động điện
từ tự do là gì? Năng lượng điện từ là gì?
Câu 2: Sự biến thiên của dòng điện i trong một
MDĐ lệch pha như thế nào so với sự biến
thiên của điện tích q của một bản tụ điện?
A. i ngược pha với q
B. i cùng pha với q.
C. i sớm pha /2 so với q.
D. i trễ pha /2 so với q.
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Cho mạch dao động LC có L= 25mH , phương trình điện tích
của bản tụ điện có dạng: q(t) = 5.10-13 cos(2.107 t + π /2) (C ).
Câu 1: Tần số dao động riêng của mạch có giá trị:
A. 2.107/ π (Hz)
C. 107 (H ).
Giải :
B. 107/ 2π (Hz).
D. 107/ π (Hz).
2.107 107
f
( Hz )
2
2
Cho mạch dao động LC có L= 25mH , phương trình
điện tích của bản tụ điện có dạng:
q(t) = 5.10-13 cos(2.107 t + π /2) (C ).
Câu 2:Điện dung Và cường độ dòng điện cực đại có giá trị :
A. 10-13 (F) ; 10-2 (A).
B. 10(pF); 10-2 (mA).
C. 5.10-13 (F);10-3mA.
D. 10-7 (μF) ;10-5 (A) .
Giải :
1
13
C 2 10 F
L
5
2
I 0 q0 . 10 A 10 mA
Cho mạch dao động LC có L= 25mH , phương trình
điện tích của bản tụ điện có dạng:
q(t) = 5.10-13 cos(2.107 t + π/2) (C ).
Câu 3 Năng lượng điện từ của mạch :
A. 250.10-9 (J)
B. 5.10-6(J)
C.
D. 2.10-9 (J).
125.10-9 (J)
 








Các ý kiến mới nhất