Cổng luyện thi đại học moon.vnGiới thiệu | Giáo viên | Đăng ký | Đăng nhập | Hệ thống Level
Cổng luyện thi đại học moon.vn
Trang chủ Tiếng AnhNgữ vănToán họcVật lýHóa họcSinh họcThi onlineFCTài khoảnTin tức
Bài giảng miễn phíToán họcVật lýHóa học

Mạch dao động điện từ - Năng lượng của mạch dao động

1. Mạch dao động điện từ LC

image001.gif• Gồm một tụ điện mắc nối tiếp với một cuộn cảm thành mạch kín.
• Nếu r rất nhỏ (≈ 0): mạch dao động lí tưởng.
• Muốn mạch hoạt động → tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện tạo ra một dòng điện xoay chiều trong mạch.
• Người ta sử dụng hiệu điện thế xoay chiều được tạo ra giữa hai bản của tụ điện bằng cách nối hai bản này với mạch ngoài.

2. Sự biến thiên điện tích và dòng điện trong mạch dao động điện từ LC

image003.jpga. Khảo sát mạch LC
Xét mạch dao động LC như hình vẽ
• Ban đầu khóa K ở chốt A, nguồn tích điện cho tụ điện, điện tích q của tụ tăng từ 0 đến giá trị cực đại Q0, tụ điện ngừng tích điện.
• Chuyển khóa K sang chốt B tạo thành mạch kín giữa L và C gọi là mạch dao động, tụ điện phóng điện và có dòng điện qua cuộn cảm.
• Xét khoảng thời gian Δt vô cùng nhỏ thì dòng điện trong mạch thỏa mãn i = q’ Trong cuộn dây có từ thông biến thiên làm phát sinh suất điện động tự cảm e = -Li' = -Lq' , (1)
Cuộn cảm đóng vai trò như một máy thu, theo định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa máy thu ta được image007.gif, mà R = 0 nên u = e image009.gif, (2)
Từ (1)(2) suy ra image011.gif
Đặt image013.gif
Vậy điện tích trong mạch dao động LC là một hàm biến thiên điều hòa theo thời gian t.
Do i = q’ nên image015.gif, với image017.gif
* Nhận xét :
- Do i và q đều là các hàm biến thiên điều hòa theo thời gian t nên dao động trong mạch LC được gọi là dao động điều hòa
- Từ biểu thức của i và q ta thấy i nhanh pha hơn q một góc image019.gif hay image021.gif
- Áp dụng công thức tính hiệu điện thế image023.gif ta cũng có thể viết được biểu thức của hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện như sau: image025.gifvới image027.gif
b. Chu kỳ và tần số dao động riêng của mạch LC
Ta có: image029.gif
• Chu kỳ dao động riêng của mạch LC là: image031.gif
• Tần số dao động riêng của mạch LC là: image033.gif
* KẾT LUẬN:
Với dao động của mạch dao động LC ta cần nhớ:
- Các biểu thức của điện tích, dòng điện và hiệu điện thế:
image035.gif
- Quan hệ về pha : q và u cùng pha và cùng chậm pha hơn i góc image019.gif
- Các mối quan hệ về biên độ: image038.gif
- Các công thức về chu kỳ, tần số riêng: image040.gif
* Chú ý :
• Trong công thức tính tần số góc, tần số và chu kì dao động riêng của mạch LC
image042.gif thì C là điện dung của bộ tụ điện.
- Nếu bộ tụ gồm C1, C2, C3,... mắc nối tiếp, điện dung của bộ tụ tính bởi image044.gif, khi đó:
image046.gif
- Nếu bộ tụ gồm C1, C2, C3,... mắc song song, điện dung của bộ tụ là C = C1 + C2 + C3 +..., khi đó:
image048.gif

CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH

Ví dụ 1: Nếu điều chỉnh để điện dung của một mạch dao động tăng lên 4 lần thì chu kì dao động riêng của mạch thay đổi như thế nào (độ tự cảm của cuộn dây không đổi)?

* Hướng dẫn giải:

Có hai giá trị của điện dung: C và C’ = 4C, tương ứng với hai giá trị chu kì image050.gifimage052.gif
Vậy chu kì tăng 2 lần.
* Nhận xét : Khi làm bài trắc nghiệm, không phải trình bày và tiết kiệm thời gian, ta có nhận định sau:
Từ biểu thức tính chu kì ta thấy T tỉ lệ với căn bậc hai của điện dung C và độ tự cảm L. Tức là:
- Nếu C tăng (hay giảm) n lần thì T tăng (hay giảm) image054.gif lần
- Nếu L tăng (hay giảm) m lần thì T tăng (hay giảm) image056.gif lần. Ngược lại với tần số f.
Như bài tập trên, do C tăng 4 lần, suy ra ngay chu kì tăng image058.gif lần.

Ví dụ 2: Nếu tăng điện dung của một mạch dao động lên 8 lần, đồng thời giảm độ tự cảm của cuộn dây đi 2 lần thì tần số dao động riêng của mạch tăng hay giảm bao nhiêu lần?

* Hướng dẫn giải:

image060.gif
Vậy tần số giảm đi hai lần.
* Nhận xét :
Có thể suy luận: C tăng 8 lần, L giảm 2 lần suy ra tần số thay đổi image062.gif lần. Tăng hai lần.

Ví dụ 3: Một mạch dao động gồm có một cuộn cảm có độ tự cảm L = 10-3H và một tụ điện có điện dung điều chỉnh được trong khoảng từ 4pF đến 400pF (cho biết 1pF = 10-12F). Mạch này có thể có những tần số riêng như thế nào?

* Hướng dẫn giải:

Từ công thức image064.gif suy ra image066.gif 
Theo bài ra image068.gifta được image070.gif, với tần số f luôn dương, ta suy ra image072.gif
* Nhận xét : Với cách suy luận như trên thì rất chặt chẽ nhưng sự biến đổi qua lại khá rắc rối, mất nhiều thời gian và hay nhầm lẫn. Từ công thức image064.gif ta nhận thấy tần số luôn nghịch biến theo C và L, nên fmax ứng với Cmin, Lmin và fmin ứng với Cmax và Lmax. Như vậy ta có:
image074.gif
tức là tần số biến đổi từ 2,52.105Hz đến 2,52.106Hz

Ví dụ 4: Một cuộn dây có điện trở không đáng kể mắc với một tụ điện có điện dung 0,5μF thành một mạch dao động. Hệ số tự cảm của cuộn dây phải bằng bao nhiêu để tần số riêng của mạch dao động có giá trị sau đây:
a. 440Hz
b. 90Mhz

* Hướng dẫn giải:

Từ công thức image064.gif suy ra công thức tính độ tự cảm: image077.gif
a. Để f = 440Hz
image079.gif
b. Để f = 90MHz = 90.106Hz
image081.gif

Ví dụ 5: Một mạch dao động gồm cuộn dây L và tụ điện C. Nếu dùng tụ C1 thì tần số dao động riêng của mạch là 60kHz, nếu dùng tụ C2 thì tần số dao động riêng là 80kHz. Hỏi tần số dao động riêng của mạch là bao nhiêu nếu:
a. Hai tụ C1 và C2 mắc song song.
b. Hai tụ C1 và C2 mắc nối tiếp.

* Hướng dẫn giải:

Bài toán đề cập đến mạch dao động với 3 bộ tụ khác nhau, ta lập 3 biểu thức tần số tương ứng:
• Khi dùng C1image083.gif
• Khi dùng C2: image085.gif
a. Khi dùng hai tụ C1 và C2 mắc song song, điện dung của bộ tụ C = C1 + C2
image087.gif
Suy ra
image089.gif
b. Khi dùng hai tụ C1 và C2 mắc nối tiếp, điện dung của bộ tụ đước xác định bởi image091.gif
image093.gif
Suy ra image095.gif

3. Năng lượng trong mạch dao động điện từ LC

a. Năng lượng điện trường
Là năng lượng tích lũy trong tụ điện, ký hiệu là WC và tính bởi công thức:
image097.gif 
b. Năng lượng từ trường
Là năng lượng tích lũy trong cuộn cảm, ký hiệu là WL và tính bởi công thức:
image099.gif image101.gif
 c. Năng lượng điện từ
Là tổng của năng lượng điện trường và năng lượng từ trường, kí hiệu là W:
image103.gif
Vậy trong mạch dao động LC thì năng lượng có thể chuyển hóa qua lại giữa năng lượng điện trường và năng lượng từ trường nhưng tổng của chúng là năng lượng điện từ luôn được bảo toàn
Bằng các phép biến đổi đơn giản ta được các các công thức tính toán của năng lượng điện từ: 
image105.gif
* Nhận xét
• Từ các công thức tính ở trên ta thấy năng lượng điện từ bằng năng lượng từ trường cực đại và cũng bằng năng lượng điện trường cực đại
• Cũng giống như động năng và thế năng của dao động cơ, nếu mạch dao động biến thiên tuần hoàn với chu kỳ T, tần số f thì năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn với tần số là 2f và chu kỳ là image107.gif
• Khi mạch dao động LC mà cuộn cảm có điện trở thuần r thì năng lượng của mạch sẽ bị mất do hiệu ứng Jun-Lenxo. Vì thế dao động của mạch gọi là dao động tắt dần. Để bù lại phần năng lượng bị mất chúng ta có hai cách để cấp năng lượng ban đầu cho mạch dao động:
+ Cách 1: Cấp năng lượng điện ban đầu
image109.gifBan đầu khóa k ở chốt (1), tụ điện được tích điện (nếu thời gian đủ dài) đến hiệu điện thế bằng suất điện động E của nguồn. Năng lượng điện mà tụ tích được là image111.gif.
Chuyển khóa k sang chốt (2), tụ phóng điện qua cuộn dây. Năng lượng điện chuyển dần thành năng lượng từ trên cuộn dây....mạch dao động. Như vậy hiệu điện thế cực đại trong quá trình dao động chính là hiệu điện thế ban đầu của tụ U0 = E, năng lượng điện ban đầu mà tụ tích được từ nguồn chính là năng lượng toàn phần (năng lượng điện từ) của mạch dao động image111.gif.
+ Cách 2: Cấp năng lượng từ ban đầu
image112.gifBan đầu khóa k đóng, dòng điện qua cuộn dây không đổi và có cường độ (định luật Ôm cho toàn mạch): image114.gif
Năng lượng từ trường trên cuộn dây không đổi và bằng:
image116.gif
Cuộn dây không có điện trở thuần nên hiệu điện thế hai đầu cuộn dây (cũng chính là hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện) bằng không. Tụ chưa tích điện. Khi ngắt khóa k, năng lượng từ của cuộn dây chuyển hóa dần thành năng lượng điện trên tụ điện...mạch dao động. Như vậy, với cách kích thích dao động như thế này, năng lượng toàn phần (năng lượng điện từ) đúng bằng năng lượng từ ban đầu của cuộn dây image118.gif, cường độ dòng điện cực đại trong mạch dao động đúng bằng cường độ dòng điện ban đầu qua cuộn dây image114.gif.

CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH :

Ví dụ 1: Mạch dao động lí tưởng gồm tụ điện có điện dung C = 1μF và cuộn dây có độ từ cảm L = 1mH. Trong quá trình dao động, cường độ dòng điện qua cuộn dây có độ lớn lớn nhất là 0,05A. Sau bao lâu thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện có độ lớn lớn nhất, độ lớn đó bằng bao nhiêu?

* Hướng dẫn giải:

Thời gian từ lúc cường độ dòng điện đạt cực đại đến lúc hiệu điện thế đạt cực đại là image124.gif(T là chu kì dao động riêng của mạch). Vậy thời gian cần tìm là image126.gif
Năng lượng điện cực đại bằng năng lượng từ cực đại trong quá trình dao động
image128.gif image130.gif

Ví dụ 2: Mạch dao động LC có cường độ dòng điện cực đại I0 = 10mA, điện tích cực đại của tụ điện là Q0 = 4.10-8C.
a. Tính tần số dao động trong mạch.
b. Tính hệ số tự cảm của cuộn dây, biết điện dung của tụ điện C = 800pF.

* Hướng dẫn giải:

Tần số dao động
Điện tích cực đại Q0 và cường độ dòng điện cực đại I0 liên hệ với nhau bằng biểu thức:
image134.gif Suy ra image136.gif; image138.gif
Hệ số tự cảm L: image140.gif

Ví dụ 3: Mạch dao động LC lí tưởng dao động với chu kì riêng T = 10-4s, hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ U0 = 10V, cường độ dòng điện cực đại qua cuộn dây là I0 = 0,02A. Tính điện dung của tụ điện và hệ số tự cảm của cuộn dây.

* Hướng dẫn giải:

Từ công thức image142.gif, suy ra image144.gif, (1)
Chu kì dao động image146.gif, suy ra image148.gif, (2)
Giải hệ (1)(2) ta được L = 7,9.10-3H và C = 3,2.10-8F.

Ví dụ 4: Tại thời điểm cường độ dòng điện qua cuộn dây trong một mạch dao động có độ lớn là 0,1A thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện của mạch là 3V. Tần số dao động riêng của mạch là 1000Hz. Tính các giá trị cực đại của điện tích trên tụ điện, hiệu điện thế hai đầu cuộn dây và cường độ dòng điện qua cuộn dây, biết điện dung của tụ điện 10μF.

* Hướng dẫn giải:

Từ công thức image150.gif, suy ra image152.gif
Với image154.gif, thay vào ta được:
image156.gif 
Hiệu điện thế cực đại: image158.gif
Cường độ dòng điện cực đại: image160.gif

Ví dụ 5: Một mạch dao động LC, cuộn dây có độ tự cảm L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 0,2μF. Cường độ dòng điện cực đại trong cuộn cảm là I0 = 0,5A. Tìm năng lượng của mạch dao động và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện ở thời điểm dòng điện qua cuộn cảm có cường độ i = 0,3A. Bỏ qua những mất mát năng lượng trong quá trình dao động.

* Hướng dẫn giải:

Năng lượng điện từ của mạch image162.gif
Áp dụng công thức tính năng lượng dao động: image164.gif, suy ra
image166.gif

Ví dụ 6: Cường độ dòng điện tức thời trong một mạch dao động LC lí tưởng là i = 0,08cos(2000t)A. Cuộn dây có độ tự cảm là L = 50mH. Hãy tính điện dung của tụ điện. Xác định hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện tại thời điểm cường độ dòng điện tức thời trong mạch bằng giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng.

* Hướng dẫn giải:

Từ công thức tính tần số góc: image168.gif
Từ công thức năng lượng điện từ image170.gif, với image172.gif, ta được
image174.gif

Ví dụ 7: Mạch dao động LC có cuộn dây thuần cảm với độ tự cảm image176.gif, tụ điện có điện dung image178.gif. Bỏ qua điện trở dây nối. Tích điện cho tụ điện đến giá trị cực đại Q0, trong mạch có dao động điện từ riêng.
a. Tính tần số dao động của mạch.
b. Khi năng lượng điện trường ở tụ điện bằng năng lượng từ trường ở cuộn dây thì điện tích trên tụ điện bằng mấy phần trăm Q0?

* Hướng dẫn giải:

a. Tần số dao động: image180.gif
b. Khi năng lượng điện bằng năng lượng từ
image183.gifhay image185.gif

image181.gifVí dụ 8: Cho mạch dao động lí tưởng như hình vẽ bên. Tụ điện có điện dung 20μF, cuộn dây có độ tự cảm 0,2H, suất điện động của nguồn điện là 5V. Ban đầu khóa k ở chốt (1), khi tụ điện đã tích đầy điện, chuyển k sang (2), trong mạch có dao động điện từ.
a. Tính cường độ dòng điện cực đại qua cuộn dây.
b. Tính cường độ dòng điện qua cuộn dây tại thời điểm điện tích trên tụ chỉ bằng một nửa giá trị điện tích của tụ khi khóa k còn ở (1).
c. Tính hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện khi một nửa năng lượng điện trên tụ điện đã chuyển thành năng lượng từ trong cuộn dây.

* Hướng dẫn giải:

 a. Cường độ dòng điện cực đại
Khi k ở (1), tụ điện tích được năng lượng điện: image111.gif
Khi k chuyển sang (2), năng lượng này là năng lượng toàn phần của dao động trong mạch, ta có:
image188.gif 
b. Cường độ dòng điện tức thời
Từ công thức tính năng lượng điện từ image190.gif
Trong đó, điện tích bằng nửa giá trị ban đầu image192.gif, thay trở lại ta được
image194.gifhay i = 43mA
c. Hiệu điện thế tức thời
Khi một nửa năng lượng điện trường đã chuyển thành năng lượng từ trường, ta có WC = WL = image196.gif, hay image198.gif

image199.gifVí dụ 9: Cho mạch điện như hình vẽ bên. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 4.10-3H, tụ điện có điện dung C = 0,1μF, nguồn điện có suất điện động E = 6mV và điện trở trong r = 2Ω. Ban đầu khóa k đóng, khi có dòng điện chạy ổn định trong mạch, ngắt khóa k.
a. Hãy so sánh hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện với suất điện động của nguồn cung cấp ban đầu.
b. Tính điện tích trên tụ điện khi năng lượng từ trong cuộn dây gấp 3 lần năng lượng điện trường trong tụ điện.

* Hướng dẫn giải:

a. Hiệu điện thế cực đại
Ban đầu k đóng, dòng điện qua cuộn dây image205.gif
Điện trở cuộn dây bằng không nên hiệu điện thế hai đầu cuộn dây, cũng chính là hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện bằng 0, tụ chưa tích điện.
Năng lượng trong mạch hoàn toàn ở dạng năng lượng từ trường trong cuộn dây:
image207.gif
Khi ngắt k, mạch dao động với năng lượng toàn phần bằng W, ta có
image209.gif 
Vậy, hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện trong quá trình dao động lớn gấp 10 lần suất điện động của nguồn điện cung cấp.
b. Điện tích tức thời :
image211.gifimage213.gif

Ví dụ 10: Trong một mạch dao động, điện tích của tụ điện biến thiên theo quy luật: q = 2,5.10-6cos(2.103πt)(C).
a. Viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời trong mạch.
b. Tính năng lượng điện từ và tần số dao động của mạch. Tính độ tự cảm của cuộn dây, biết điện dung của tụ điện là 0,25μF.

* Hướng dẫn giải:

Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch
image215.gif image217.gif
Năng lượng điện từ
image219.gif 
Độ tự cảm của cuộn dây
Từ công thức tính tần số góc: image221.gif, suy ra image223.gif

4. Mối liên hệ giữa dao động cơ và dao động điện từ

image224.GIF

Khi vật qua VTCB (x = 0) thì vận tốc đạt cực đại vmax, ngược lại khi ở biên, xmax = A, v = 0.
Tương tự, khi q = 0 thì i = I0 và khi i = 0 thì q = Q0.
Đặc biệt nên vận dụng sự tương quan giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều để giải quyết các bài toán liên quan đến thời gian chuyển động.

CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH

Ví dụ 1: Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 0,2H và tụ điện có điện dung C = 20μF. Người ta tích điện cho tụ điện đến hiệu điện thế cực đại U0 = 4V. Chọn thời điểm ban đầu (t = 0) là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện. Viết biểu thức tức thời của điện tích q trên bản tụ điện mà ở thời điểm ban đầu nó tích điện dương. Tính năng lượng điện trường tại thời điểm image227.gif, T là chu kì dao động.

* Hướng dẫn giải:

Điện tích tức thời image229.gif
Trong đó:
image231.gif
image233.gif
Khi t = 0: image235.gif
Vậy phương trình cần tìm: q = 8.10-5cos500t (C)
Năng lượng điện trường image237.gif
Vào thời điểm image239.gif, điện tích của tụ điện bằng image241.gif, thay vào ta tính được năng lượng điện trường image243.gif

image250.gifVí dụ 2: Mạch dao động LC lí tưởng thực hiện dao động điện từ. Hãy xác định khoảng thời gian, giữa hai lần liên tiếp, năng lượng điện trường trên tụ điện bằng năng lượng từ trường trong cuộn dây.

* Hướng dẫn giải: Khi năng lượng điện trường trên tụ bằng năng lượng từ trường trong cuộn dây, ta có: image252.gif hay
image254.gif Với hai vị trí li độ image256.gif trên trục Oq, tương ứng với 4 vị trí trên đường tròn, các vị trí này cách đều nhau bởi các cung image258.gif.
Có nghĩa là, sau hai lần liên tiếp WC = WL, pha dao động đã biến thiên được một lượng là:  image260.gif(Pha dao động biến thiên được 2π sau thời gian một chu kì T)
Tóm lại, cứ sau thời gian image262.gifnăng lượng điện lại bằng năng lượng từ.
Nhận xét: Ngoài cách trên ta cũng có thể giải phương trình lượng giác để tìm t.

image264.gifVí dụ 3: Biểu thức điện tích của tụ trong một mạch dao động có dạng q = Q0sin(2π.106t)(C). Xác định thời điểm năng lượng từ bằng năng lượng điện đầu tiên.

* Hướng dẫn giải: Phương trình điện tích image266.gifvà coi q như li độ của một vật dao động điều hòa. Ban đầu, pha dao động bằng image268.gif, vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương. WC = WL lần đầu tiên khi image270.gif, vectơ quay chỉ vị trí cung image272.gif, tức là nó đã quét được một góc image274.gif tương ứng với thời gian image276.gif.
Vậy thời điểm bài toán cần xác định là t = image276.gif = image280.gif

image277.gifVí dụ 4: (Đề thi Đại học 2003): Trong mạch dao động (h.vẽ) bộ tụ điện gồm 2 tụ C1 giống nhau được cấp năng lượng W0 = 10-6J từ nguồn điện một chiều có suất điện động E = 4V. Chuyển K từ (1) sang (2). Cứ sau những khoảng thời gian như nhau: T1= 10-6s thì năng lượng điện trường trong tụ điện và năng lượng từ trường trong cuộn cảm bằng nhau.
a. Xác định cường độ dòng điện cực đại trong cuộn dây.
b. Đóng K1 vào lúc cường độ dòng điện cuộn dây đạt cực đại. Tính lại hiệu điện thế cực đại trên cuộn dây.

* Hướng dẫn giải:

Theo ví dụ 2 ta có thời gian để năng lượng điện trường và năng lượng từ trường bằng nhau là
image282.gif
image284.gif
Do C1 nối tiếp C2 và C1 = C2 nên C1 = C2 = 2C = 0,25.10-6F
image286.gif
a. Từ công thức năng lượng
image288.gif
b. Khi đóng k1, năng lượng trên các tụ điện bằng không, tụ C1 bị loại khỏi hệ dao động nhưng năng lượng không bị C1 mang theo, tức là năng lượng điện từ không đổi và bằng W0.
image290.gif

5. Dao động điện từ tắt dần

Trong các mạch dao động thực luôn có tiêu hao năng lượng, ví dụ do điện trở thuần R của dây dẫn, vì vậy dao động sẽ dừng lại sau khi năng lượng bị tiêu hao hết. Quan sát dao động kí điện tử sẽ thấy biên độ dao động giảm dần đến 0. Hiện tượng này gọi là dao động điện từ tắt dần. R càng lớn thì sự tắt dần càng nhanh, R rất lớn thì không có dao động.

6. 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.Ta 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 ω0 của mạch, người ta gôi đó là một hệ tự dao động

7. Dao động điện từ cưỡng bức.

 Sự cộng hưởng Dòng điện trong mạch LC buộc phải biến thiên theo tần số ω của nguồn điện ngoài chứ không thể dao động theo tần số riêng ω0 được nữa. Quá trình này được gọi là dao động điện từ cưỡng bức. Khi thay đổi tần số ω của nguồn điện ngoài thì biên độ của dao động điện trong khung thay đổi theo, đến khi ω = ω0 thì biên độ dao động điện trong khung đạt giá trị cực đại. Hiện tượng này gọi là sự cộng hưởng.

BÀI TẬP LUYỆN TẬP

Bài 1: Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn dây có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C = 0,02μF. Khi dao động trong mạch ổn định, giá trị cực đại của hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện và cường độ dòng điện cực đại trong mạch lần lượt là U0 = 1V và I0 = 200mA. Hãy tính tần số dao động và xác định hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị bằng 100mA.

ĐS: 1,59.106Hz; 0,866V.

image293.gifBài 2: Một khung dao động gồm một tụ điện và một cuộn dây thuần cảm được nối với một bộ pin điện trở trong r qua một khóa điện k. Ban đầu khóa k đóng. Khi dòng điện đã ổn định, người ta mở khóa và trong khung có dao động điện với chu kì T. Biết rằng hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện lớn gấp n lần suất điện động của bộ pin, hãy tính theo T và n điện dung C của tụ điện và độ tự cảm L của cuộn dây.

ĐS: image295.gif

Bài 3: Một mạch dao động LC lí tưởng, dao động với năng lượng điện từ là 5.10-5J. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện và cường độ dòng điện cực đại trong cuộn dây lần lượt là 5V và 1mA.
a. Xác định điện lượng chuyển qua cuộn dây trong thời gian giữa hai lần liên tiếp hiệu điện thế có độ lớn cực đại.
b. Chọn t = 0 lúc hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện bằng không. Xác định thời điểm năng lượng điện trên tụ gấp 3 lần năng lượng từ trong cuộn dây lần đầu tiên.

Bài 4: Một mạch dao động LC , tụ điện 25pF và cuộn cảm 10-4H. Biết ở thời điểm ban đầu của dao động, cường độ dòng điện có giá trị cực đại và bằng 40mA. Tìm biểu thức của cường độ dòng điện, của điện tích trên bản cực của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện.

Bài 5: Một mạch dao động LC có năng lượng là 36.10-6J và điện dung của 3 tụ điện là 2,5μF. Tìm năng lượng tập trung tại cuộn cảm khi hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện là 3V.

  • Biên soạn Thầy Đặng Việt Hùng - BK Hà Nội
  • Bình luận (65)
    truongthiquyen12a1 - (27/12/2012 12:58:56)
    E thấy rất hay.e cam ơn các thầy rất nhiều
    vcnguyen - (29/11/2012 10:55:48)
    hay qua di hihi
    xnot01 - (23/06/2012 04:51:59)
    vi du 9 dap an sai phai la 100
    v0tinh639 - (23/02/2012 09:19:10)
    oreka
    tung2291 - (22/02/2012 11:29:57)
    hay binh thuong.mien phi nen khong chat luong lam
    davidsilva - (15/12/2011 11:46:08)
    ra thêm đi,làm chẳng thấm.
    nothingisforever94 - (02/11/2011 05:7:19)
    dqtg3
    meocuti - (02/10/2011 11:42:20)
    em thay rat hieu can on thay
    mrmath - (01/10/2011 10:49:03)
    cam on cac thay
    hoahoctro1402 - (22/09/2011 10:19:42)
    bai giang rat hay, cam on thay rat nhieu
    ymyhanhforever - (16/09/2011 06:38:12)
    cam on bai giang cua thay hay wa!
    muc_dong_55555 - (02/07/2011 05:21:35)
    itqua
    xuankeu93 - (01/07/2011 08:35:31)
    li thuyet nhieu hon duoc ko?????????????????
    rina12 - (20/06/2011 12:26:05)
    bai giang cua thay rat bo it cho e , thay co the dua len them Bai Song Anh Sang dc ko ah do sap thi DHoc ruj , nhug e lai bi hong phan do' e rat Mong thay dua len gium` e cag` som' cag` tot' ThankS ThAy Nhieu (#_#) ThAy Giup dum` e diiiiiiiiii
    rina12 - (20/06/2011 12:15:50)
    i
    rina12 - (20/06/2011 12:15:49)
    i
    cakiemchua9x - (18/05/2011 06:59:50)
    DAP SO BAI 1 HOANG QUA DANG LE LA 1.59E6 THI LAI VIET THANH 1,59.106 HOA HET CA MAT
    phanthjnjna - (24/04/2011 07:59:42)
    copy ra worl rùi in ra....
    khaccuong_bn - (13/03/2011 05:50:00)
    cam on thay nha
    thethanh - (09/02/2011 05:23:28)
    thầy có thể giúp em thêm các công thức giải nhanh được không ạ.
    the_thinh_9x - (19/01/2011 11:29:37)
    xxd
    hehevcoins - (10/12/2010 07:42:03)
    Thanks thầy
    chacuaobama - (09/12/2010 09:55:38)
    ga sao ma ga
    Tathungngt52 - (27/11/2010 02:31:16)
    may thang ko bit gi ma noi bay?? CAm on thay, bai giang cua thay rat hay, nhieu bai kho, thay co dang nao khac khong ah?
    nguyen minh - (30/06/2010 10:55:51)
    bai giang qua toi.co the doi bai giang of tg=hay khac dc ko
    spring_2312 - (20/06/2010 11:43:41)
    ko sao.co quyet tam la lam dc het
    nguyenvantue - (19/06/2010 09:26:38)
    NHIEU CHO SAI VI DU e=l.i'=l.q'
    longcucp - (30/05/2010 09:53:41)
    trời ơi hay thế mà bây giờ mình mới biết,sắ thi ĐH rồi k biết có nhét đc hết các bài giảng này k nữa..nhưng dù sao cũng cảm ơn thầy vì nó quá bổ ích,có thể nó sẽ giú e rất nhiều..THanKs
    ngothihuyenmy - (07/05/2010 11:32:39)
    coy thi co mat tien ko
    vinh12a3 - (04/05/2010 10:28:52)
    thay co bai giang han song am va luong tu , vi mo vi mo ko thay?
    tranghk48 - (14/04/2010 04:39:18)
    em that la bo hi nhung bai giang nay cua thay bay gio em moi xem hu hu tiec wa the ma trong thoi gian qua lai ko tim hieu bai giang cua thay rat hay em cam on thay a
    minhtoan.103 - (28/03/2010 10:52:51)
    Có thể suy luận: C tăng 8 lần, L giảm 2 lần suy ra tần số thay đổi image062.gif lần. Tăng hai lần. thay xem lai cau nay di.sai ma?
    33756202 - (21/03/2010 05:35:56)
    thank thay nhiu, bai giang cua thay rat hay
    danhbatluu - (04/03/2010 03:20:34)
    ok men!!! thay co' ca' tinh'
    cobebandiem_girla6 - (24/01/2010 08:0:42)
    cảm ơn thầy về bài giảng ! !!
    breaklinh - (19/01/2010 06:37:56)
    hay rat hay va bo ich, thank thay nha
    tuongcmg - (31/12/2009 05:10:13)
    Mình chỉ cho bạn cách tải về word để in nha: Đầu tiên bạn bôi đen những gì cần thiết. Sau đó bạn nhấn chuột hải, chọn coy. Sau đó bạn bật word lên, nhấn chuột hải, chọn aste. Thế là ok. Chỉnh sửa một chút là đi in được rồi. Chúc bạn thành công!
    tuongcmg - (30/12/2009 03:34:42)
    có ai biết 1nF=..?.. F
    vua-toc-do - (06/12/2009 10:5:47)
    em khong biet coy ve
    thptkinhmon - (26/11/2009 10:30:03)
    bài giảng hay lắm thầy ạ em cảm ơn thầy nhiều lắm:)
    Dominating! - (21/11/2009 05:14:00)
    BAI GIANG CUA THAY ` DUNG' LA` TREN CA TUYET VOI
    vothien - (18/11/2009 08:36:34)
    cam on thay vi da cho mot bai giang hay nhu the nay!
    nguyenphi - (17/11/2009 11:34:12)
    Baì giảng rất hay và tốt lắm ạ. Cảm ơn thầy nhìu.
    h/p-khicoanh - (15/11/2009 06:5:13)
    anh keo gio wa anh ten gi the
    keo.cola - (09/11/2009 08:0:11)
    nếu có thắc mắc liên hệ qua yahoo: keo.cola mình sẽ chỉ!
    keo.cola - (09/11/2009 07:57:32)
    nếu cậu có ff thì nhấn file -> save age as.. Nếu dùng bản tiếng việt thì chọn tệ tin -> lưu trang dưới dạng.. rồi lưu ra định dạng .doc sau đó thích chỉnh sao thì chỉnh!
    the_moon2601 - (09/11/2009 03:47:08)
    Chỉ em cách coy đi!
    nobita92 - (06/11/2009 03:18:09)
    thank ffvjnh nhiu`
    [K]em_ - (04/11/2009 08:22:28)
    Thay^y` oi! em cam? on tha^y` nhieu` nhieu` lam'
    napoleon 104 - (04/11/2009 06:33:10)
    thầy ơi sao không coy được ,chúng em muốn in ra để dễ đọc và lưu trữ,mong thầy giú chúng em
    ffvjnh - (04/11/2009 01:0:15)
    link tải nè mọi người tinyurl.com/daodongdientu
    vuduy - (03/11/2009 08:6:19)
    tại sao em muốn coy bài về để học mà không thể nào coy được? Lễ nào em cứ ngồi ché tay như thế này thì mất thời gian ưa! cứu em với!
    phong92 - (31/10/2009 08:13:09)
    ten nao` dam' bao? thay hi GD the',danh ngay tai cho~
    maika1101 - (31/10/2009 02:27:09)
    Sao các bạn không hiểu lý do mà lại ăn nói nặng lời thế. Thầy nói đúng, coy là một việc tốt nhưng ai lại đi ost lên diễn đàn khác. Cảm ơn thầy về tất cả những bài giảng.
    Dangviethung - (31/10/2009 12:28:52)
    hi các em. Việc anh Trang đặt chế độ chống coy bài giảng là anh ấy làm theo yêu cầu của thầy. Thầy rất cảm ơn các em vì thích bài giảng nên mới thực sự muốn coy về để in làm tài liệu học, đó là điều đáng quý. Nhưng trong thời gian qua khi thầy đưa bài giảng lên thì có một số người lấy về rồi đem đi ost ở nơi khác, chữ thì hiển nhiên khi các em coy về hần công thức toán học sẽ hiển thị không được như nguyên bản. Đó là một sự không tôn trọng dành cho Thầy. còn việc các em làm tài liệu học Thầy rất hoanh nghênh. Thầy đồng ý sẽ cho các em file df đẹ để in ra. Các em gửi mail vào địa chỉ mail của thầy : hungdv@egame.vn thầy sẽ gửi cho. Khi gửi mail thầy muốn nhận được một số thông tin, họ và tên đầy đủ, ngày sinh, trường cấ ba đang theo học, và trường dự định thi Đại học. Mail nào đầy đủ thông tin nhất định thầy sẽ rely lại. Ok? chúc các em ngày càng học tậ tốt hơn.
    Jimmy_Nguyen1992 - (31/10/2009 12:12:38)
    uh`thanks bạn mình cũng làm được rồi
    htc_hh2 - (30/10/2009 10:14:01)
    Cảm ơn thầy về bài giảng. Cảm ơn nguyenquykien nha.
    youvip_kut3_92 - (30/10/2009 09:51:38)
    bài giảng của thầy rất hay
    tranposter1 - (30/10/2009 08:35:48)
    thay oi! sao bai giang cua thay khong coy duoc ha thay! Bai giang cua thay hay nhung bon em khong ngai doc tren may lam thay ah. Mong thay som cho chung em ban DF cung dc.
    phong92 - (30/10/2009 08:1:46)
    thay` oi,thuong em,thay cho em co voi',nha` em ngh`eo ko dc di hoc them,em yeu thay,yeu ca bai giang nua,thay lam on cho em co voi,em ko co' IE 8 nhuc cac ban dau?huhu
    phong92 - (30/10/2009 07:58:33)
    anh cua em cung GV BK HN do'
    maika1101 - (30/10/2009 02:10:27)
    Em cảm ơn thầy về bài giảng.
    Dangviethung - (30/10/2009 12:10:05)
    otay.com với các học sinh thế hệ 9X.................
    nguyenanh17 - (30/10/2009 11:32:30)
    coy kiểu gì anh em ơi ?
    kisiaotrang - (29/10/2009 10:56:19)
    em óc tem hihi
    Viết bình luận
    Nội dung:  

    Công ty Cổ phần Công nghệ Giáo dục Trực tuyến Aladanh

    Trụ sở chính: Tầng 3 No – 25 Tân Lập, phường Quỳnh Lôi, quận Hai Bà Trưng, thành phố Hà Nội

    VP: Số 22 - Lô 12A - Đường Trung Yên 10 - P Yên Hòa - Q Cầu Giấy - Hà Nội

    Điện thoại: 04.32.99.98.98

    Website đang hoạt động thử nghiệm, chờ giấy phép của Bộ thông tin và truyền thông.

    ® Moon.vn giữ bản quyền nội dung trên website này.