Vật lý ✅ (ĐÃ XÁC MINH)

Năng lượng điện từ là gì? Công thức tính Tần số góc riêng của mạch LC – Vật lý 12 bài 20 – Trường THPT Thành Phố Sóc Trăng

Năng lượng điện từ là gì ? Công thức tính Tần số góc riêng của mạch LC – Vật lý 12 bài 20
Các electron xê dịch trong mạch xê dịch của anten sẽ làm cho anten phát ra sống điện từ. Đó là một trong những nguyên tắc cơ bản của việc liên lạc vô tuyến .

Bài viết này sẽ giúp những em hiểu được : Mạch giao động là gì ? Năng lượng điện từ là gì ? Công thức tính chu kỳ luân hồi, tần số góc riêng của mạch LC .Bạn đang xem : Năng lượng điện từ là gì ? Công thức tính Tần số góc riêng của mạch LC – Vật lý 12 bài 20

I. Mạch dao động

– Một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc với một tụ điện có điện dung C thành một mạch điện kín gọi là mạch xê dịch .
– Nếu điện trở của mạch rất nhỏ ( coi như = 0 ) thì mạch này là mạch giao động lí tưởng .
– Muốn cho mạch xê dịch hoạt động giải trí thì ta tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện trong mạch. Tụ điện sẽ phóng điện qua lại trong mạch 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 của tụ điện bằng cách nối hai bản này với mạch ngoài ( là những bộ phận khác của những mạch vô tuyến ) .

hayhochoi

II. Dao động điện từ tự do trong mạch dao động

1. Sự biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong một mạch dao động lí tưởng

• Điện tích q trên tụ điện biến thiên điều hòa theo thời hạn :
q = Q0cos ( ωt + φ ) .
• Cường độ dòng điện i chạy trong mạch xê dịch biến thiên điều hòa theo thời hạn :
– Phương trình cường độ dòng điện : i = q ’ = – ωQ0sin ( ωt + φ )
⇒ i = I0cos ( ωt + φ + π / 2 )

 Với 1625648958ny9ga1syn5 1625649143

→ Vậy, điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong mạch giao động biến thiên điều hòa theo thời hạn ; i sớm pha π / 2 so với q .

2. Định nghĩa dao động điện từ tự do

– Sự biến thiên điều hòa theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i (hoặc cường độ điện trường 

 và cảm ứng từ 1625648966g0nu7c4h7o 1625649144) trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tự do.
và cảm ứng từ ) trong mạch xê dịch được gọi là giao động điện từ tự do .

3. Chu kỳ và tân số dao động riêng của mạch dao động (LC).

– Chu kì và tần số của giao động điện từ tự do trong mạch xê dịch gọi là chu kì và tần số xê dịch riêng của mạch giao động .

– Chu kỳ dao động riêng của mạch LC: 16256489702bmnykggqp 1625649144

– Tần số dao động riêng của mạch LC: 

– Tần số góc riêng của mạch LC: 1625648978qp7q2hplkv 1625649145

III. Năng lượng điện từ

– Tổng năng lượng điện trường trong tụ điện và nguồn năng lượng từ trường trong cuộn cảm của mạch giao động gọi là nguồn năng lượng điện từ .

IV. Bài tập vận dụng Mạch dao động

* Bài 1 trang 107 SGK Vật Lý 12: Mạch dao động là gì?

* Lời giải:

– Mạch giao động là mạch điện kín gồm một tụ điện C mắc tiếp nối đuôi nhau với cuộn cảm L .

* Bài 2 trang 107 SGK Vật Lý 12: Nêu định luật biến thiên của điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch dao động.

* Lời giải:

– Định luật biến thiên: Điện tích q ở hai bản tụ điện và cường độ dòng điện I trong mạch dao động biến thiên điều hòa với cùng tần số góc, i sớm pha π/2 so với q.

– Biểu thức điện tích : q = q0 cos ( ωt + φ ) .
– Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch : i = I0cos ( ωt + φ + π / 2 )

* Bài 3 trang 107 SGK Vật Lý 12: Viết công thức tính chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động.

* Lời giải:

– Chu kỳ xê dịch riêng của mạch :

– Tần số dao động riêng của mạch: 

* Bài 4 trang 107 SGK Vật Lý 12: Dao động điện từ tự do là gì?

* Lời giải:

– Dao động điện từ tự do là sự biến thiên điều hòa của điện tích q và cường độ i ( hay cường độ điện trường E và cảm ứng từ B ) trong mạch xê dịch .

* Bài 5 trang 107 SGK Vật Lý 12: Năng lượng điện từ là gì?

* Lời giải:

– Năng lượng điện từ bằng tổng năng lượng điện trường trong tụ điện và nguồn năng lượng từ trường trong cuộn cảm của mạch giao động. Nếu không có sự tiêu tốn nguồn năng lượng thì nguồn năng lượng điện từ trong mạch sẽ được bảo toàn .
– Năng lượng điện trường trong tụ điện :

 

– Năng lượng từ trường trong cuộn cảm :

 1625648994ocnj5s60zd 1625649146

16256489980m8rzp4z1y 1625649146
– Năng lượng điện trường và nguồn năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn với tần số góc ω ’ = 2 ω và chu kì T ’ = T / 2 .
– Năng lượng điện từ trong mạch :

 1625649146nklsw99b39

 1625649006eyi3dguyrw 1625649147

 16256490100oo2cyih7l 1625649147

* Bài 6 trang 107 SGK Vật Lý 12: Sự biến thiên của dòng điện i trong một dao động lệch pha như thế nào so với sự biến thiên của điện tích q của một bản tụ điện?

A. i cùng pha với q. B. i ngược pha với q .
C. i sớm pha π / 2 so với q. D. i trễ pha π / 2 so với q .
* Lời giải :
– Đáp án : C.i sớm pha π / 2 so với q .
– Vì điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong mạch xê dịch biến thiên điều hoà theo thời hạn ; i sớm pha π / 2 so với q .

* Bài 7 trang 107 SGK Vật Lý 12: Nếu tăng số vòng dây của cuộn cảm thì chu kì của dao động điện từ sẽ thay đổi như thế nào?

A. Tăng B. Giảm C. Không đổi D. Không đủ cơ sở để vấn đáp
* Lời giải :
– Đáp án : A. Tăng

Vì: Ta có 1625649013m7phl79qoy 1625649147

, L phụ thuộc vào kích thước của cuộn dây và số vòng của cuộn dây. Nếu số vòng của cuộn dây tăng thì L tăng suy ra T tăng.
, L phụ thuộc vào vào size của cuộn dây và số vòng của cuộn dây. Nếu số vòng của cuộn dây tăng thì L tăng suy ra T tăng .

* Bài 8 trang 107 SGK Vật Lý 12: Tính chu kì và tần số dao động riêng của một mạch dao động, biết tụ điện trong mạch có điện dung là 120pF và cuộn cảm có độ tự cảm là 3mH.

* Lời giải:

– Chu kì và tần số xê dịch riêng của mạch giao động :

 

 16256490214fpt0iw9gl 1625649148

 1625649025pgjgarq5yz 1625649148

1625649029cd6jin1zfb 1625649148
Tóm lại, với bài viết về mạch giao động những em đã hoàn toàn có thể thuận tiện giải đáp được câu hỏi Năng lượng điện từ là gì ? và biết công thức tính Tần số góc riêng của mạch LC. Các em cần ghi nhớ những nội dung chính sau :
• Mạch xê dịch gồm một tụ điện mắc tiếp nối đuôi nhau với một cuộn cảm thành mạch kín .
• Mạch giao động lí tưởng có điện trở bằng không
• Điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch giao động biến thiên điều hòa theo thời hạn .
• Sự biến thiên điều hòa của cường độ điện trường và cảm ứng từ trong mạch xê dịch gọi là xê dịch điện từ tự do trong mạch
• Công thức Tôm-xơn về chu kỳ luân hồi xê dịch riêng của mạch :• Tổng năng lượng điện trường trong tụ điện và nguồn năng lượng từ trường trong cuộn cảm của mạch giao động gọi là nguồn năng lượng điện từ .

Đăng bởi : trung học phổ thông Sóc Trăng
Chuyên mục : Giáo Dục

VIETLIKE.VN

CEO: Công ty TNHH Công Nghệ Truyền Thông Ez Media.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button