TRƯỜNG THPT TÂN PHƯỚC
TỔ : VẬT LÍ
GV : HUỲNH VĂN MẪN
BÀI 21. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
1.DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TRONG MẠCH LC
2.NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỪ TRONG MẠCH DAO ĐỘNG
3.DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TẮT DẦN
4.DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ DUY TRÌ. HỆ TỰ DAO ĐỘNG
5.DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ CƯỠNG BỨC. SỰ CỘNG HƯỞNG
6.SỰ TƯƠNG TỰ GIỮA DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ VÀ DAO ĐỘNG CƠ
Dao động điện từ trong mạch LC:
Thí nghiệm:

b. Giải thích:

c. Khảo sát định lượng:

Với thì
Ta lại có:
Và
nên:
hay
Đặt :
, ta có phương trình:
Nghiệm của phương trình này có dạng:
Ta có :
Biến thiên của điện trường và từ trường ở trong mạch dao động LC được gọi là dao động điện từ. Nếu không có tác động điện hoặc từ với bên ngoài thì dao động này gọi là dao động điện từ tự do.
-Tần số góc riêng:

-Chu kì riêng:

-Tần số riêng:
2. Năng lượng điện từ trong mạch daođộng:


-Năng lượng điện từ tập trung trong tụ điện:
-Năng lượng từ trường tập trung trong cuộn cảm:
-Năng lượng điện từ toàn phần của mạch LC là:
Vậy, trong suốt quá trình dao động của mạch, năng lượng từ trường và năng lượng điện trường luôn chuyển hoá cho nhau, nhưng tổng năng lượng điện từ là không đổi.
3.Dao động điện từ tắt dần:
Trong các mạch dao động thực luôn có tiêu hao năng lượng. Vì vậy dao động sẽ dừng lại sau khi năng lượng bị tiêu hao hết. Quan sát trên dao động kí điện tử ta thấy biên độ của dao động giảm dần đến 0. Hiện tượng này gọi là dao động điện từ tắt dần.
4. Dao động điện từ duy trì. Hệ tự dao động:
-Muốn duy trì dao động, ta phải bù đủ và đúng phần năng lượng bị tiêu hao trong mỗi chu kì. Muốn làm việc này, có thể dùng tranzito để điều khiển việc bù năng lượng từ pin cho khung dao động LC ăn nhịp với từng chu kì dao động của mạch.
-Dao động trong khung LC được duy trì ổn định với tần số riêng w0 của mạch. Người ta gọi đây là một hệ tự dao động.
5. Dao động điện từ cưỡng bức. Sự cộng hưởng:
-Mắc mạch dao động LC có tần số dao động riêng w0 nối tiếp với một nguồn điện ngoài. Nguồn này có hiệu điện thế biến thiên theo thời gian:
-Lúc này dòng điện trong mạch LC sẽ buộc phải biến thiên theo tần số w của nguồn điện ngoài chứ không thể dao động theo tần số riêng w0 được nữa. Quá trình này được gọi là dao động điện từ cưỡng bức.
-Nếu thay đổi tần số w của nguồn điện ngoài thì biên độ của dao động điện ( biểu hiện qua cường độ dòng điện ) trong khung thay đổi theo, đến khi w = w0 thì biên độ dao động điện trong khung đạt giá trị cực đại. Hiện tượng này được gọi là sự cộng hưởng.
6. Sự tương tự giữa dao động điện từ và dao động cơ:
1. Trong bảng phân tích dao động theo từng thời điểm trên hình 21.3, ta có:
A. Năng lượng điện trường cực đại tại thời điểm số 2.
B. Năng lượng từ trường cực đại tại thời điểm số 4.
C. Năng lượng điện trường cực đại tại thời điểm số 6.
D. Năng lượng từ trường cực đại tại thời điểm số 7.
2. Dao động điện từ trong mạch dao động LC là quá trình
A. biến đổi không tuần hoàn của điện tích trên tụ điện.
B. biến đổi theo hàm mũ của cường độ dòng điện.
C. chuyển hoá tuần hoàn giữa năng lượng từ trường và năng luợng điện trường.
D. bảo toàn hiệu điện thế giữa hai cực tụ điện