[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!
ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.
Bài 20: Mạch dao động
I. Lý thuyết trọng tâm
1. Mạch dao động
| + Định nghĩa: Một cuộn cảm có độ tự cảm [imath]L[/imath] mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung [imath]C[/imath] thành một mạch điện kín gọi là mạch dao động. |  |
+ Muốn cho mạch dao động hoạt động thì ta tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện trong mạch. Tụ điện sẽ phóng điện qua lại nhiều lần, tạo ra một dòng điện xoay chiều trong mạch.
+ Người ta sử dụng điện áp xoay chiều được tạo ra giữa hai bản tụ điện bằng cách nối hai bản này với mạch ngoài.
2. Dao động điện từ tự do trong mạch dao động
a) Sự biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong một mạch dao động lí tưởng+ Điện tích trên tụ điện biến thiên điều hòa theo thời gian: [imath]q=Q_o\cos(\omega t+\varphi_0)[/imath]
+ Cường độ dòng điện chạy trong mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian:
[imath]i=q'=-\omega Q_0\sin(\omega t+\varphi)=I_0\cos\left(\omega t+\varphi+\dfrac{\pi}{2}\right)[/imath]
Với [imath]\omega=\dfrac{1}{\sqrt{LC}}[/imath] và [imath]I_0=\omega Q_0[/imath]
[imath]\Rightarrow[/imath] Kết luận: Điện tích [imath]q[/imath] của một bản tụ điện và cường độ dòng điện [imath]i[/imath] trong mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian; [imath]i[/imath] lệch pha một góc [imath]\dfrac{\pi}{2}[/imath] so với [imath]q[/imath].Với [imath]\omega=\dfrac{1}{\sqrt{LC}}[/imath] và [imath]I_0=\omega Q_0[/imath]
b) Định nghĩa dao động điện từ tự do
+ Sự biến thiên theo thời gian của điện tích [imath]q[/imath] của một bản tụ điện và cường độ dòng điện [imath]i[/imath] (hoặc cường độ điện trường [imath]\overrightarrow{E}[/imath] và cảm ứng từ [imath]\overrightarrow{B}[/imath] ) trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tự do.
c) Chu kì và tần số riêng của mạch dao động
+ Chu kì dao động riêng: [imath]T=\dfrac{2\pi}{\omega}=2\pi\sqrt{LC}[/imath]
+ Tần số dao động riêng: [imath]f=\dfrac{1}{T}=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}[/imath]
3. Năng lượng điện từ
+ Khi một mạch dao động hoạt động thì trong mạch có cả năng lượng điện trường và năng lượng từ trường. Tổng năng lượng điện trường và năng lượng từ trường của mạch gọi là năng lượng điện từ.+ Năng lượng điện trường: [imath]W_C=\dfrac{1}{2}Cu^2=\dfrac{1}{2}C.U_0^2\cos^2(\omega t+\varphi_0)[/imath]
+ Năng lượng từ trường: [imath]W_L=\dfrac{1}{2}Li^2=\dfrac{1}{2}LI_0^2\sin^2(\omega t+\varphi)[/imath]
+ Năng lượng điện từ: [imath]W=W_C+W_L=\dfrac{1}{2}Cu^2+\dfrac{1}{2}Li^2=\dfrac{Q_0^2}{2C}=W_{C_{\max}}=W_{L_{\max}}[/imath]
Chú ý: Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường dao động tuần hoàn với chu kì, tần số và tần số góc lần lượt là:
[imath]T'=\dfrac{T}{2}; f'=2f[/imath] và [imath]\omega'=2\omega[/imath]
II.Câu hỏi SGK:
C1 :
Hãy vẽ đồ thị biểu diễn các hàm số [imath]q(t)[/imath] và [imath]i(t)[/imath] ở các công thức [imath](20.1 SGK)[/imath] và [imath](20.3 SGK)[/imath] ứng với [imath]\varphi = 0[/imath] trên cùng một hệ trục tọa độ.Trả lời:
| + Với [imath]\varphi_0[/imath] ta có các công thức [imath]q = Q_0\cos\omega t[/imath] và [imath]i = I_0\cos(\omega t + π/2)[/imath] + Đồ thị biểu diễn |  |
Xem thêm:
[Vật lí 7] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 8] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 9] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 10] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 11] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 12] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
