Bài 20.
MẠCH DAO ĐỘNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
Bài 20.
MẠCH DAO ĐỘNG
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO TRONG MẠCH DAO ĐỘNG
III. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỪ
Bài 20.
MẠCH DAO ĐỘNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
Bài 20.
MẠCH DAO ĐỘNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
Định nghĩa mạch dao động? Mạch dao động lí tưởng?
1. Một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C thành một mạch kín, gọi là mạch dao động (Hình a).
* Mạch dao động lí tưởng là mạch dao động có điện trở rất nhỏ, coi như bằng 0.
Bài 20.
MẠCH DAO ĐỘNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
Để mạch dao động hoạt động, ta làm như thế nào?
2. Để mạch dao động hoạt động, ta tích điện cho tụ điện (K nối với a), rồi cho nó phóng điện trong mạch (k nối sang b). Tụ điện phóng điện qua lại nhiều lần, tạo ra dòng điện xoay chiều trong mạch (Hình b).
Bài 20.
MẠCH DAO ĐỘNG
I. MẠCH DAO ĐỘNG
3. Người ta sử dụng điện áp xoay chiều này bằng cách nối với mạch ngoài là các mạch vô tuyến. Đồ thị hình sin được thể hiện trên máy phát dao động kí (Hình c).
I. MẠCH DAO ĐỘNG
Bài 20.
MẠCH DAO ĐỘNG
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO TRONG MẠCH DAO ĐỘNG
1. Sự biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong một mạch dao động lí tưởng
Nghiên cứu về mặt lí thuyết, ta thu được kết quả điện tích của một bản tụ điện:
. Với:
Dòng điện chạy trong mạch:
Hay:
. Với:
Vậy, điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian; i sớm pha π/2 so với q.
Kết luận về pha giữa i và q?
I. MẠCH DAO ĐỘNG
Bài 20.
MẠCH DAO ĐỘNG
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO TRONG MẠCH DAO ĐỘNG
1. Sự biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong một mạch dao động lí tưởng
2. Định nghĩa dao động điện từ tự do
Sự biến thiên điều hòa theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tự do.
3. Chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động
và
I. MẠCH DAO ĐỘNG
Bài 20.
MẠCH DAO ĐỘNG
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO TRONG MẠCH DAO ĐỘNG
III. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỪ
- Năng lượng của mạch dao động gồm năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm.
- Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên cùng một tần số (cùng tần số góc).
- Tổng năng lượng điện trường và năng lượng từ trường của mạch dao động, gọi là năng lượng điện từ. Nếu không có sự tiêu hao năng lượng thì năng lượng điện từ trong mạch được bảo toàn.
CỦNG CỐ
Câu 1: Sự biến thiên của dòng điện i trong một mạch dao động lệch pha như thế nào so với sự biến thiên của điện tích q của một bản tụ điện?
A. i cùng pha với q.
B. i ngược pha với q.
C. i sớm pha π/2 so với q.
D. i trễ pha π/2 so với q.
CỦNG CỐ
Câu 2: Mạch dao động là một mạch kín gồm
A. Cuộn cảm và điện trở thuần.
B. Tụ điện và điện trở thuần.
C. Nguồn điện và điện trở thuần.
D. Tụ điện và cuộn cảm.
CỦNG CỐ
Câu 3: Tính chu kì và tần số dao động riêng của một mạch dao động, biết tụ điện trong mạch có điện dung 120 pF và cuộn cảm có độ tự cảm 3 mH.
Giải
C = 120 pF = 120.10-12 F= 0,12.10-9 F
L = 3 mH = 3.10-3 H
T = ?, f = ?
Ta có:
(Hay: T ≈ 3,77 μs)
(Hay: f ≈ 0,265 MHz)