Bài 20. Mạch dao động

MẠCH DAO ĐỘNG

BAN CƠ BẢN
GV: NGUYỄN ANH TUẤN
THPT TRẦN VĂN ƠN
CHÂU THÀNH
BẾN TRE
Chương 4: Dao động và Sóng

* MẠCH DAO ĐỘNG
* ĐIỆN TỪ TRƯỜNG
* SÓNG ĐIỆN TỪ
* NHỮNG NGUYÊN TẮC CỦA VIỆC
THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG VÔ TUYẾN
ĐIỆN
Điện Từ
I. MẠCH DAO ĐỘNG
Mạch dao động gồm một cuộn cảm có
độ tự cảm L ghép nối tiếp với một tụ điện
có điện dung C thành mạch kín.
Nếu điện trở của mạch rất nhỏ, coi như bằng 0
r = 0
Ta có mạch dao động lý tưởng
Muốn cho mạch hoạt động, ta tích điện
cho tụ điện
bằng cách nối 2 bản tụ điện với nguồn
điện
C
L
K
B
A
Muốn cho mạch hoạt động, ta tích điện
cho tụ điện bằng cách nối tụ điện với
nguồn điện
rồi cho nó phóng điện qua mạch chứa
cuộn cảm
C
L
K
B
A
C
L
K
B
A
Nhờ hiện tượng tự cảm, năng lượng tích trữ
trong cuộn dây tạo ra dòng điện tự cảm tiếp tục
nạp điện cho tụ điện ngược dấu lúc đầu
C
L
K
B
A
Sau đó tụ điện tiếp phóng điện qua cuộn dây
ngược chiều lần đầu tiên
C
L
K
B
A
Quá trình tiếp diễn, tạo nên dòng điện xoay chiều
trong mạch dao động
C
L
K
B
A
Quá trình tiếp diễn, tạo nên dòng điện xoay chiều
trong mạch dao động
C
L
K
B
A
Quá trình tiếp diễn, tạo nên dòng điện xoay chiều
trong mạch dao động
C
L
K
B
A
Quá trình tiếp diễn, tạo nên dòng điện xoay chiều
trong mạch dao động
3. Người ta sử dụng điện áp xoay chiều
tạo ra từ mạch dao động bằng cách nối
hai bản tụ điện với mạch ngoài
C
L
K
B
A
C
L
K
B
A
Điện áp lấy ra ở hai bản tụ điện
C
L
K
B
A
Điện áp lấy ra ở hai bản tụ điện
C
L
K
B
A
Điện áp lấy ra ở hai bản tụ điện
1. Mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự
cảm L mắc nối tiếp với tụ điện có điện
dung C thành mạch kín.
Mạch dao động lý tưởng có điện trở mạch
bằng 0
2. Muốn mạch hoạt động ta tích điện cho
tụ điện rồi cho nó phóng điện qua mạch
3. Ta sử dụng điện áp xoay chiều của
mạch bằng cách nối hai bản tụ điện với
mạch ngoài.
II. Dao động điện từ tự do trong

1. Định luật biến thiên điện tích và cường độ
dòng điện trong một mạch dao động lý tưởng:
Kết quả nghiên cứu về điện tích trên một bản
tụ điện cho ta q = q0cos(ω.t + φ)
Điện tích q biến đổi điều hòa
(q > 0 khi bản tụ điện đang xét tích điện dương
Tần số góc của dao động

mạch dao động
Nhắc lại lớp 11:
Khi t rất nhỏ thì i là đạo hàm của q: i = q /)
Với q = q0cos(ω.t + φ)  i = ?
i = - q0.ωsin(ω.t + φ)
i = q0.ωcos(ω.t + φ + /2)
Cường độ dòng điện sớm pha /2 so với
Biên độ dòng điện
điện tích
(ω.t + φ)
(ω.t + φ + /2)

Trong mạch dao động, điện tích của một
bản tụ điện và cường độ dòng điện biến
thiên điều hòa theo thời gian và cường
độ dòng điện sớm pha hơn điện tích góc
/2
Biên độ dòng điện
Dao động điện từ tự do là sự biến thiên
của điện tích q của một bản tụ điện và
cường độ dòng điện i trong mạch dao
động khi điện trở thuần của mạch rất nhỏ
2. Định nghĩa dao động điện từ tự do
2. Định nghĩa dao động điện từ tự do
Cường độ điện trường
Cảm ứng từ
tỉ lệ thuận với cường độ
dòng điện i
trong tụ điện tỉ lệ thuận với điện tích q
Dòng điện i gây ra từ trường
Dao động điện từ tự do là sự biến thiên
của cường độ điện trường

2. Định nghĩa dao động điện từ tự do
tụ điện và cảm ứng từ
giữa 2 bản
động khi điện trở thuần của mạch rất nhỏ
trong mạch dao
Dao động điện từ tự do là sự biến thiên
của: * điện tích q của một bản tụ điện
* và cường độ dòng điện i trong mạch
dao động khi điện trở thuần của mạch rất
nhỏ
Dao động điện từ tự do là sự biến thiên
của * cường độ điện trường

tụ điện
giữa 2 bản
khi điện trở thuần của mạch rất nhỏ
trong cuộn dây
* và cảm ứng từ
3. Chu kỳ và tần số dao động riêng
là chu kỳ và tần số của dao động điện từ
tự do trong mạch
Nếu L cỡ mH, C vào cỡ pF thì tần số dao
động cỡ MHz là tần số thường dùng trong
dãy sóng vô tuyến VHF
của mạch dao động:
III. Năng lượng điện từ
Khi tụ điện tích điện, nó dự trữ năng
lượng điện trường
Tổng năng lượng điện trường và năng
Khi dòng điện qua cuộn cảm, nó dự trữ
năng lượng từ trường
lượng từ trường là năng lượng điện từ
Nếu mạch dao động lý tưởng (r = 0) thì năng lượng điện từ của mạch không đổi
Câu hỏi 1. Chọn câu đúng. Mạch dao động gồm
A. Điện trở thuần R và cuộn cảm L mắc
nối tiếp
B. Tụ điện và điện trở thuần R mắc nối
tiếp
C. Tụ điện C và cuộn cảm thuần L mắc
nối tiếp
D. Câu A, B, C đều sai
Câu hỏi 2: Chọn câu sai. Mạch dao động lý tưởng gồm:
A. Cuộn cảm thuần L và tụ điện mắc nối
tiếp có điện trở toàn mạch rất nhỏ
B. Dòng điện trong mạch dao động lý
tưởng tồn tại rất lâu.
C. Mạch dao động lý tưởng không tiêu
thụ điện năng
D. Điện áp hai đầu mạch tồn tại trong vài
chu kỳ dao động của mạch.
Câu hỏi 3: Chọn câu đúng. Muốn mạch dao động hoạt động ta cần phải:
A. Nối hai đầu tụ điện với điện áp xoay
chiều
B. Nối hai đầu cuộn cảm với máy phát
điện xoay chiều
C. Tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng
điện qua cuộn cảm
D. Cho dòng điện không đổi qua mạch
Câu 4: Chọn câu đúng. Muốn sử dụng mạch dao động ta phải
A. lấy điện áp hai đầu tụ điện ra ngoài
B. lấy dòng điện của cuộn cảm ra ngoài
C. lấy cả điện áp hai đầu cuộn cảm và
cường độ dòng điện trong cuộn cảm ra
ngoài.
D. lấy cường độ dòng điện hiệu dụng của
tụ điện ra ngoài
Câu hỏi 5: Chọn câu sai. Trong mạch dao động
A. Điện tích của một bản tụ điện biến
thiên điều hòa theo thời gian
B. Cường độ dòng điện trong mạch biến
thiên điều hòa sớm pha hơn điện tích góc /2
C. Điện tích của một bản tụ điện và
cường độ dòng điện trong mạch biến
thiên cùng tần số
D. Cường độ dòng điện biến thiên cùng pha với điện tích
Câu 6: Chọn câu đúng. Quan hệ giữa biên độ dòng điện và điện tích trong mạch dao động là:
A.
B.
C.
D.
Câu 7: Chọn câu đúng. Công thức chu kỳ dao động tự do của mạch dao động là
A.
B.
C.
D.
Câu 8: Chọn câu đúng. Công thức tần số dao động tự do của mạch dao động là
A.
B.
C.
D.
Câu 9: Chọn câu đúng. Công thức liên hệ giữa chu kỳ T, điện tích q0, biên độ dòng điện I0 của mạch dao động là
A.
B.
C.
D.
Câu 10: Chọn câu đúng. Công thức liên hệ giữa điện áp U0 , điện tích q0, biên độ dòng điện I0 của mạch dao động là
A.
B.
C.
D.
Câu hỏi 11: Chọn câu sai. Dao động điện từ tự do là
A. 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
B. Sự biến thiên điều hòa theo thời gian của cường độ điện trường của tụ điện và cảm ứng từ trong cuộn cảm của mạch dao động
C. Dao động có biên độ không phụ thuộc yếu tố bên ngoài
D. Dao động của điện tích và cường độ dòng điện với cùng tần số
Câu hỏi 12: Chọn câu sai. Năng lượng điện từ
A. Không đổi nếu điện trở mạch bằng 0
B. được bảo toàn nếu không có tiêu hao năng lượng do tỏa nhiệt
C. Không đổi nếu không có lực ma sát làm tiêu hao năng lượng
D. Không đổi nếu mạch có tụ điện và cuộn cảm thuần và điện trở dây nối rất nhỏ