zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Ôn thi ĐH-CĐ

Bài giảng dao động điện từ - mạch dao động điện từ

Chia sẻ: Nguyen Duc Thien | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Báo xấu

92
lượt xem 20
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'bài giảng dao động điện từ - mạch dao động điện từ', tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng dao động điện từ - mạch dao động điện từ

Khóa h c Dòng i n xoay chi u và Dao ng i n t Bài gi ng Dao ng i n t Bài gi ng 1: M¹ch M¹ch dao ®éng ®iÖn tõ D¹ng D¹ng 1. Ph−¬ng ph¸p viÕt biÓu thøc ®iÖn tÝch, dßng ®iÖn trong m¹ch dao ®éng Bi u th c i n tích hai b n t i n: q = Qocos(ω + φ) C. Bi u th c cư ng dòng i n ch y trong cu n dây: i = q′ = Iocos(ω + φ + π/2) A; Io = ωQo. q Q cos(ωt + φ ) Q Bi u th c hi u i n th hai u t i n: u = = o = U o cos(ωt + φ )V; U o = o C C C π π φi = φ q + = φ u + Quan h v pha c a các i lư ng: 2 2 φ u = φq Qo Uo = Qo = CU o C  → Quan h v các biên : Io = ωQ o Io ω= Qo q = Qo cos ( ωt ) 2 2 q i    →  +   =1 Phương trình liên h :   π i = Io cos  ωt +  = −Io sin ( ωt )  Qo   I o   2  Ví d 1: Cho m ch dao ng i n t lí tư ng. Bi u th c i n tích gi a hai b n t i n là  π q = 2.10−6 cos  105 t +  C. H s t c m c a cu n dây là L = 0,1 (H). Vi t bi u th c cư ng dòng i n, i n  3 áp gi a hai u cu n c m. Hư ng d n gi i:  Io = ωQ o = 105.2.10−6 = 0,2 (A)   5π   i = 0, 2cos  105 t +  A. → T gi thi t ta có  π π π 5π φi = φ q + = + =  6  2326 Bi u th c i n áp gi a hai u cu n c m cũng chính là i n áp gi a hai u t i n. 2 1 1 1 ω = LC  C = ω2 L = 1010.0,1 = 10 (F) → −9  2.10−6   π Q Ta có  U o = o = = 2.103 (V)  u = 2.103 cos  105 t +  V. → −9  3 C 10   π φ u = φq = 3  Ví d 2: M t cu n dây thu n c m, có t c m L = 2/π (H), m c n i ti p v i m t t i n có i n dung C = 3,18 (µF). i n áp t c th i trên cu n dây có bi u th c uL = 100cos(ωt – π/6) V. Vi t bi u th c c a cư ng dòng i n trong m ch và i n tích gi a hai b n? Hư ng d n gi i: 1 1 ng c a m c h ω = = ≈ 700 (rad/s). T n s góc dao LC 2 −6 .3,18.10 π Ta bi t r ng i n áp gi a hai u cu n dây cũng chính là i n áp gi a hai ut i n. Khi ó, Qo = CU o = 3,18.10−6.100 = 3,18.10−4 (C).  π π Do u và q cùng pha nên φ q = φ u = −  q = 3,18.10−4 cos  700t −  C. →  6 6 - Trang | 1 - T ng ài tư v n: 1900 58-58-12 Hocmai.vn – Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t
Khóa h c Dòng i n xoay chi u và Dao ng i n t Bài gi ng Dao ng i n t  Io = ωQ o = 700.3,18.10−4 = 0, 22 (A)   π  i = 0, 22cos  700t +  A. → T a l i có  π πππ φi = φq + = − + =  3  2 623  π ng LC có q = Qo cos  2.106 t −  C. Ví d 3: Cho m ch dao  3 a) Tính L bi t C = 2 µF. b) T i th i i m mà i = 8 3 A thì q = 4.10−6 C. Vi t bi u th c c a cư ng dòng i n. a) L = 125 nH. /s: Io = ωQo = 16 A 2 2 i q   π −6 b)   +   = 1  Q o = 8.10 C. Mà  → π π  i = 16cos  2.10 t +  A. → 6  φi = φ q + 2 = 6  6  Io   Qo   i c a t Qo = 4.10−12 C. Khi i n tích c a t Ví d 4: M t m ch dao ng LC có ω = 107 rad/s, i n tích c c q = 2.10−12 C thì dòng i n trong m ch có giá tr B. 2 3.10−5 A. C. 2.10−5 A. A. 2.10−5 A. D. 2 2.10−5 A. Ví d 5: M t m ch dao ng LC có ω = 104 rad/s, i n tích c c i c a t Qo = 10−9 C. Khi cư ng dòng i n trong cu n c m có giá tr là 6.10−6 A thì i n tích gi a hai b n t có giá tr là bao nhiêu? /s: |q| = 8.10−10 C. D¹ng D¹ng 2. tÝnh to¸n c¸c ®¹i l−îng trong m¹ch dao ®éng ®iÖn tõ  2π To = ω = 2 π LC  1 Chu kỳ, t n s dao ng riêng c a m ch LC : ωo =  → f o = 1 = ω = 1 LC   T 2 π 2 π LC T các công th c trên, chúng ta có th tính toán ư c L, C, T, f c a m ch dao ng cũng như s tăng gi m c a chu kỳ, t n s .  2π LC1 ≤ T ≤ 2 π LC2  N u C1 ≤ C ≤ C2  → 1 1 ≤f ≤   2 π LC2 2 π LC1 ε .S Chú ý: Công th c tính i n dung c a t i n ph ng là C = , trong ó d là kho ng cách gi a hai b n t i n. k.4 πd Khi tăng d (ho c gi m d) thì C gi m (ho c tăng), t ó ta ư c m i liên h v i T, f. Ví d 1 : N u i u c h n h i n dung c a m t m ch dao ng tăng lên 4 l n thì chu kì dao ng riêng c a m ch thay i như th nào ( t c m c a cu n dây không i)? Hư ng d n gi i: C ' = 4C  ng và gi thi t ta có T = 2π LC  T ' = 2π L.4C = 2T → T công th c tính chu kỳ dao  T ' = 2 π LC' V y chu kì tăng 2 l n. Nh n xét: Khi làm bài tr c nghi m, không ph i trình bày và ti t ki m th i gian, ta có nh n nh sau: T bi u th c tính chu kì ta th y T t l v i căn b c hai c a i n dung C và t c m L. T c là, n u C tăng (hay gi m) n l n thì T tăng (hay gi m) n l n, n u L tăng (hay gi m) m l n thì T tăng (hay gi m) m l n. Ngư c l i v i t n s f. Như bài t p trên, do C tăng 4 l n, suy ra ngay chu kì tăng 4 = 2 l n. Ví d 2: N u tăng i n dung c a m t m ch dao ng lên 8 l n, ng th i gi m t c m c a cu n dây i 2 l n thì t n s dao ng riêng c a m ch tăng hay gi m bao nhiêu l n? - Trang | 2 - T ng ài tư v n: 1900 58-58-12 Hocmai.vn – Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t
Khóa h c Dòng i n xoay chi u và Dao ng i n t Bài gi ng Dao ng i n t Hư ng d n gi i:  1 f = 2π LC   1 f ' = 1 1 f' 1 f 2 π L'C'  f ' = → =  = ⇔ f ' = → Theo gi thi t ta có  f2 2 4π LC 1 C' = 8C 2 π L.8C  2  L L = 2  V y t n s gi m i hai l n. Ví d 3: M t cu n dây có i n tr không áng k m c v i m t t i n có i n dung 0,5 (µF) thành m t m ch dao ng. H s t c m c a cu n dây ph i b ng bao nhiêu t n s riêng c a m ch dao ng có giá tr sau ây a) 440 Hz. b) 90 MHz. Hư ng d n gi i: 1 1 T công th c f =  L = 2 2 . → 4 π Cf 2π LC 1 1 a) Khi f = 440 Hz  L = 2 2 = 2 → = 0, 26 (H). 4 π .0,5.10−6.4402 4π Cf 1 1 = 6,3.10−12 (H) = 6,3 (pH). b) Khi f = 90 MHz = 90.106 Hz  L = 2 2 = 2 → −6 62 4 π Cf 4π .0,5.10 .(90.10 ) t c m L = 10–3 H và m t t i n có i n dung i u Ví d 4: M t m ch dao ng g m có m t cu n c m có ch nh ư c trong kho ng t 4 pF n 400 pF (cho bi t 1 pF = 10–12 F). M ch này có th có nh ng t n s riêng như th nào? Hư ng d n gi i: 1 T công th c f = ta nh n th y t n s luôn ngh ch bi n theo C và L, nên fmax ng v i Cmin, Lmin và fmin ng 2 π LC v i Cmax và Lmax.  1 1 f min = 2 π LC = = 2,52.105 (Hz). 2π 10 .400.10−12 −3  max Như v y ta có  1 1 f = = = 2,52.106 (Hz).  max 2 π LC min 2π 10−3.4.10−12  T c là t n s bi n i t 2,52.105 (Hz) n 2,52.106 (Hz). D¹ng D¹ng 3. ghÐp c¸c tô ®iÖn nèi tiÕp hoÆc song song 1 1 1 = + Các t C1, C2 m c n i ti p thì ta có , t c là i n dung c a b t gi m i, Cb < C1; Cb < C2. C b C1 C 2 1 1 1 1 1 ω= = + + ... +  L  C1 C 2 Cn  LC L T = 2π LC = 2 π Khi ó t n s góc, chu kỳ, t n s c a m ch là 1 1 + C1 C 2 1 1 1 1 1 f= = +  2π LC 2 π L  C1 C 2  Các t C1, C2 m c n i ti p thì ta có Cb = C1 + C2, t c là i n dung c a b t tăng lên, Cb > C1; Cb > C2. - Trang | 3 - T ng ài tư v n: 1900 58-58-12 Hocmai.vn – Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t
Khóa h c Dòng i n xoay chi u và Dao ng i n t Bài gi ng Dao ng i n t 1 1 ω= = L ( C1 + C 2 ) LC 2π = 2π L ( C1 + C 2 ) T= Khi ó t n s góc, chu kỳ, t n s c a m ch là ω 1ω 1 f= = = T 2π 2π L ( C1 + C 2 ) Gi s : T1; f1 là chu kỳ, t n s c a m ch khi m c L v i C1 T1; f1 là chu kỳ, t n s c a m ch khi m c L v i C2 - G i Tnt; fnt là chu kỳ, t n s c a m ch khi m c L v i (C1 n i ti p C2). T1 .T2 1 1 1 = 2 + 2 ← Tnt = → 2 T12 + T22 Khi ó Tnt T1 T2 f nt = f12 + f 22 ← f nt = f12 + f 22 → 2 - G i Tss; fss là chu kỳ, t n s c a m ch khi m c L v i (C1 song song C2). Tss = T12 + T22 ← Tss = T12 + T22 → 2 Khi ó f1 .f 2 1 11 = 2 + 2 ← f ss = → 2 f12 + f 22 f ss f1 f 2 Nh n xét: Hư ng suy lu n ư c các công th c trên d a vào vi c suy lu n theo C.  T1 .T2 Tnt =  T12 + T22 ó ta ư c  n T gi m và f tăng t - Khi các t m c n i ti p thì C gi m, d n   f nt = f1 + f 2 2 2  T = T 2 + T 2  ss 1 2  ó ta ư c  - Khi các t m c song song thì C tăng, d n n T tăng và f gi m, t f1 . f 2  f ss = f12 + f 22   Tnt .Tss = T1.T2 T các công th c tính Tnt, fnt và Tss, fss ta ư c   f nt . f ss = f1. f 2 Ví d 1: Cho m ch dao ng LC có chu kỳ dao ng riêng và t n s dao ng riêng l n lư t là T và f. Ghép t C v i t C′ như th nào, có giá tr bao nhiêu a) chu kỳ dao ng tăng 3 l n? b) t n s tăng 2 l n? Ví d 2: Cho m ch dao ng LC có Q = 10−6 C, I o = 10A. a) Tính T, f. b) Thay t C b ng t C′ thì T tăng 2 l n. H i T có giá tr bao nhiêu n u m c hai t C và C′ n i ti p. m c C và C′ song song. Ví d 3: M t m ch dao ng g m cu n dây L và t i n C. N u dùng t C1 thì t n s dao ng riêng c a m ch là 60 kHz, n u dùng t C2 thì t n s dao ng riêng là 80 kHz. H i t n s dao ng riêng c a m ch là bao nhiêu nu a) hai t C1 và C2 m c song song. b) hai t C1 và C2 m c n i ti p. Hư ng d n gi i: a) Hai t m c song song nên C tăng → f gi m. f1f 2 1 11 60.80 T ó ta ư c 2 = 2 + 2 ⇔ f = = = 48 (kHz). f1 + f 2 602 + 802 f f1 f 2 2 2 a) Hai t m c n i ti p nên C gi m → f tăng. ó ta ư c f 2 = f12 + f 22 ⇔ f = f12 + f 22 = 602 + 802 = 100 (kHz). T - Trang | 4 - T ng ài tư v n: 1900 58-58-12 Hocmai.vn – Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t
Khóa h c Dòng i n xoay chi u và Dao ng i n t Bài gi ng Dao ng i n t Ví d 4: M t m ch dao ng i n t khi dùng t C1 thì t n s dao ng riêng c a m ch là f1 = 3 (MHz). Khi m c thêm t C2 song song v i C1 thì t n s dao ng riêng c a m ch là fss = 2,4 (MHz). N u m c thêm t C2 n i ti p v i C1 thì t n s dao ng riêng c a m ch s b ng A. fnt = 0,6 MHz. B. fnt = 5 MHz. C. fnt = 5,4 MHz. D. fnt = 4 MHz. Hư ng d n gi i: 1 1 1 1 1 1 1 1 Hai t m c song song nên C tăng → f gi m  → = 2+ 2⇔ 2= 2− 2= − 2  f 2 = 4 (MHz). → 2 2 f ss f1 f 2 f 2 f ss f1 2, 4 3 Hai t m c n i ti p nên C gi m → f tăng  f 2 = f12 + f 22 ⇔ f = f12 + f 22 = 32 + 42 = 5 (MHz). → V y ch n áp án B. Ví d 5: M t m ch dao ng i n t có cu n c m không i L. N u thay t i n C b i các t i n C1, C2, v i C1 n i ti p C2; C1 song song C2 thì chu kỳ dao ng riêng c a m ch l n lư t là T1, T2, Tnt = 4,8 (µs), Tss = 10 (µs). Hãy xác nh T1, bi t T1 > T2 ? Hư ng d n gi i: Hai t m c song song nên C tăng → T tăng  Tss = T12 + T22 ⇔ T12 + T22 = 100, (1) → T1.T2 T1.T2 ⇔ T1 .T2 = Tnt .Tss = 48, ( 2 ) Hai t m c n i ti p nên C gi m → T gi m  Tnt = → = T12 + T22 Tss T12 + T22 = 100 ( T1 + T2 ) − 2T1 .T2 = 100 T1 + T2 = 14  2  ⇔ ⇔ K t h p (1) và (2) ta ư c h phương trình  T1.T2 = 48 T1 .T2 = 48 T1.T2 = 48   T = 6 o ta có T1, T2 là nghi m c a phương trình T 2 − 14T + 48 = 0   → Theo nh lý Viet T = 8 T1 = 8 (µs) Theo gi thi t, T1 > T2  → . V y ch n áp án B. T2 = 6 (µs) Giáo viên : ng Vi t Hùng Ngu n : Hocmai.vn - Trang | 5 - T ng ài tư v n: 1900 58-58-12 Hocmai.vn – Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

EXAM.06: Bộ 240 Đề Thi Thử THPT Quốc Gia 2023

240 tài liệu

1111 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.