Sóng điện từ là gì?
Được phát ra như thế nào?
Các vệ tinh, con tàu vũ trụ liên lạc với người ở trên trái đất như thế nào?
Làm thế nào để liên lạc với nhau qua điện thoại di động?
Làm thế nào để nghe được âm thanh của phát thanh viên ở khoảng cách xa? Thu được các tín hiệu ở xa?
RADAR là gì? Tại sao RADAR được gọi là thiên lí nhãn ?
Các vấn đề trên và nhiều vấn đề khác trong lảnh vực thông tin liên lạc, chúng ta sẽ tìm hiểu trong chương này:
DAO ĐỘNG & SÓNG ĐIỆN TỪ
I/DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TRONG MẠCH LC:
II/ NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỪ TRONG MẠCH DAO ĐỘNG
NỘI DUNG:
III/ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TẮT DẦN
IV/ DAO ĐỘNG TỪ DUY TRÌ. HỆ TỰ DAO ĐỘNG
V/DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ DUY TRÌ . SỰ CỘNG HƯỞNG
VI/ SỰ TƯƠNG TỰ GIỮA DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ & DAO ĐỘNG CƠ
Bài 21 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
I. Dao động điện từ trong mạch LC:
1/Thí nghiệm:
Mạch dao động :
Là mạch kín gồm một tụ điện và một cuộn dây thuần cảm
nối lại với nhau. Điện trở thuần của mạch r ≈ 0.
Sau khi tích điện cho tụ rồi cho nó phóng điện
qua cuộn cảm L.
Dùng dao động kí điện tử ( hình 21.2 SGK) ,
quan sát thấy dòng điện dạng sin trong mạch dao động.
 Giải thích:
Đối chiếu từng giai đoạn của quá trình dao động điện từ
của mạch LC và dao động cơ của con lắc đơn:
Vậy,khi tụ phóng điện qua cuộn dây, trong đó sinh ra dòng tự cảm tăng dần.
Khi tụ hết điện, dòng tự cảm giảm và tích điện cho tụ nhưng ngược dấu.
Sau đó, tụ lại phóng điện, nhưng ngược chiều với ban đầu…
I. Dao động điện từ trong mạch LC:
1/Thí nghiệm:
Chọn chiều dương của dòng điện trong mạch là chiều từ B qua cuộn cảm đến A.
I.Dao động điện từ trong mạch LC:
1/Thí nghiệm:
2/Khảo sát định lượng dao động điện trong mạch LC:
Tại thời điểm t, bản A của tụ có điện tích là q.
Trong khoảng thời gian rất nhỏ dt liền sau t, điện tích trên bản này biến thiên một lượng là dq, và gây ra dòng điện i qua mạch :
i = dq/dt = q’
+ Nếu i > 0 thì q’ > 0  q tăng .
+ Nếu i < 0 thì q’ < 0  q giảm.

I. Dao động điện từ trong mạch LC:
2.Khảo sát định lượng dao động điện trong mạch LC:

 Suất điện động tự cảm : e = - Ldi/dt = - Lq’’.
Định luật ôm: uAB= e – ir = e = -Lq’’
 Mặt khác: uAB =q/C
Suy ra: q/C + Lq’’ = 0 hay q’’ + q/LC = 0
đặt:  =
Nghiệm của phương trình : q = q0cos(t + )
 Cường độ: i = q/ = - Q0sin(t + ),
đặt I0 = Q0  i = I0cos(t +  - )
=
 Hiệu điện thế : uAB = q/C = q0 /C. cos(t + ),
Đặt U0 = q0 /C  uAB = U0 cos(t + )

Mặt khác, dòng điện gây ra trong mạch một từ trường có cảm ứng từ B tỉ lệ với i nên: B = B0cos(t + ‘ )

I. Dao động điện từ trong mạch LC:
3.Khảo sát định lượng dao động điện trong mạch LC:
Vậy:
+ q, i , u , B đều biến thiên tuần hoàn theo định luật dạng sin.
+ Biến thiên của điện trường & từ trường trong mạch gọi là: dao động điện từ tự do ( nếu không có tác động điện và từ với bên ngoài)
I. Dao động điện từ trong mạch LC:
2.Khảo sát định lượng dao động điện trong mạch LC:
- Tần số góc riêng:
- Chu kì riêng:
-Tần số riêng:
II. Năng lượng điện từ trong mạch LC:
 Năng lượng điện trường tập trung trong tụ điện:
Năng lượng điện từ toàn phần của mạch LC:
 Năng lượng từ trường tập trung trong cuộn cảm:
Vậy: Trong quá trình dao động điện từ, có sự chuyển đổi từ năng lượng điện trường thành năng lượng từ trường và ngược lại, nhưng tổng của chúng thì không đổi.
= hằng số
III. Dao động điện từ tắt dần:
Trong các mạch LC luôn có tiêu hao năng lượng ( do điện trở thuần, do phát sóng.. )
Dao động của mạch sẽ dừng lại sau khi năng lượng tiêu hao hết.
Điện trở mạch càng lớn, dao động tắt càng nhanh:

IV. Dao động điện từ duy trì:
Muốn duy trì dao động, phải bù đủ và đúng
phần năng lượng tiêu hao trong mỗi chu kỳ.
Muốn vậy, có thể dùng tranzito (T) để điều khiển việc bù năng lượng từ pin (P) cho mạch LC ăn nhịp với từng chu kì của mạch
Biến thế (B) chuyển các dao động của mạch LC tác động vào cực gốc làm cho tranzito điều khiển dòng IC từ pin bổ sung cho mạch LC đúng với phần năng lượng bị mất trong từng chu kì.
Vậy, dao đông trong mạch LC được duy trì ổn định với tần số riêng ω0 của mạch: hệ tự dao động
IV- DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ CƯỠNG BỨC- SỰ CỘNG HƯỞNG:
Tác động vào mạch LC có tần số riêng ω0 một điện áp u = U0 cosωt.
Dao động điện từ cưỡng bức trong mạch có tần số ω.
Thay đổi ω, biên độ của dao động điện trong khung thay đổi theo.
Đến khi ω = ω0, biên độ của dòng trong khung đạt cực đại: cộng hưởng điện
Giá trị cực đại của biện độ dòng điện
phụ thuộc vào điện trở R của mạch:
R nhỏ: cộng hưởng nhọn
R lớn: cộng hưởng tù
Ứng dụng: trong các mạch lọc, mạch chọn sóng, mạch khuếch đại
V/ Sự tương tự giữa dao động cơ & dao động điện từ:
Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch (theo dơn vị A) l� :
Câu 1/ Điện tích của tụ điện trong một mạch dao động biến thiên theo thời gian theo hàm số:
( C )
VI/ Vận du?ng
ĐÁP ÁN: B
Câu 2/ Điện tích của tụ điện trong một mạch dao động biến thiên theo thời gian theo hàm số:
( C )
Cuộn dây trong mạch có độ tự cảm L= 10-4H.
Năng lượng toàn phần của mạch điện:
A. 1,6.10-3 J
B. 1,6.10-7 J
C. 8.10-8 J
D. 8.10-3 J
DA?P A?N C
VI/ Vận du?ng