Lý thuyết chương 4: Dao động điện từ

1
C. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ-SÓNG ĐIỆN TỪ
Bài 1. MẠCH DAO ĐỘNG
I. Mạch dao động: là mạch điện gồm cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp
với tụ điện C thành mạch điện kín.
II. Dao động điện từ riêng (tự do)
1. Tần số góc, chu kỳ, tần số:
Tần số góc:
1
LC
ω
=
; chu kỳ T=2π
LC
; tần số f=
1
2 LC
π
2. Biểu thức điện tích, điện áp, dòng điện:
+ q=Q
0
cos(ωt+ϕ); u=U
0
cos(ωt+ϕ); i=I
0
cos(ωt+ϕ+
2
π
)
với I
0

=ωQ
0
=ωCU
0
; U
0
=ωLI
0
; u
2
+
L
C
i
2
=U
2
0
+ Nhận xét: q và u cùng pha, i nhanh pha hơn q và u là π/2
III. Năng lượng điện từ
+ Năng lượng điện trường:
2
2
2
1
2
Cu
C
q
W

đ
==
+ Năng lượng từ trường:
2
2
1
LiW
t
=
+ Năng lượng điện từ:
22
.
2
2
0
2
0
2
0
LIUC
C
Q
WWW
tđ
===+=
Nhận xét:
+ Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian
cùng chu kỳ.
+ Năng lượng điện từ trong mạch dao động không đổi.
Bài 2. ĐIỆN TỪ TRƯỜNG

1. Mối quan hệ giữa điện trường và từ trường
- Nếu tại một nơi có một từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một điện
trường xoáy.
- Nếu tại một nơi có một điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một từ
trường.
2. Điện từ trường :
Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên liên quan mật thiết với nhau và là hai thành
phần của một trường thống nhất gọi là điện từ trường

Bài 3. SÓNG ĐIỆN TỪ
I. Sóng điện từ
1. Định nghĩa: Điện từ trường lan truyền trong không gian gọi là sóng điện từ
2. Tính chất sóng điện từ:
- Sóng điện từ lan truyền được trong chất rắn, chất lỏng, chất khí và chân không.
- Tốc độ độ truyền sóng điện từ trong chân không c = 3.10
8
m/s
- Sóng điện từ là sóng ngang.
- Sóng điện từ cũng phản xạ, khúc xạ, giao thoa, tạo sóng dừng.
- Sóng điện từ mang năng lượng.
L
C
2
Bài 4. THÔNG TIN BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN
I. Nguyên tắc chung
1. Phải dùng sóng điện từ cao tần để tải thông tin gọi là sóng mang
2. Phải biến điệu các sóng mang : “Trộn” sóng âm tần với sóng mang
3. Ở nơi thu phải tách sóng âm tần ra khỏi sóng mang
4. Khuếch đại tín hiệu thu được.
II. Sơ đồ khối một máy phát thanh

Micrô, bộ phát sóng cao tần, mạch biến điệu, mạch khuếch đại cao tần và ăng ten phát.
III. Sơ đồ khối một máy thu thanh :
Anten thu, mạch khuếch đại dao động điện cao tần, mạch tách sóng, mạch khuếch đại dao động
điện âm tần và loa.
Bài tập
Loại 1: Mạch dao động.
Câu 1: Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L=4mH, tụ điện có điện dụng C=10pF.
Tính tần số dao động riêng của mạch.
Câu 2: Mạch dao động gồm cuộn dây L và tụ điện C. Điện tích cực đại hai bản tụ là Q
o
=1µC,
dòng điện cực đại trong cuộn dây là I
o
=5A. Tần số dao động riêng của mạch này là bao nhiêu?
Câu 3: Mạch dao động gồm cuộn dây L=4.10
-3
H, và tụ điện C. Dòng điện trong mạch có biểu
thức i=100sin2000t (mA). Năng lượng của mạch này là bao nhiêu?
Câu 4: Mạch dao động gồm cuộn dây L=50mH, và tụ điện C. Dòng điện trong mạch có biểu
thức i=20sin2000t (mA). Tìm biểu thức điện áp hai bản tụ điện.
Câu 5: Mạch dao động gồm cuộn dây L, và tụ điện C=100pF. Điện áp hai bản tụ điện có biểu
thức u=2sin2000t (V). Tìm biểu thức dòng điện trong mạch.
Loại 2: Phát và thu sóng điện từ
Câu1 : Sóng điện từ của Đài Tiếng Nói Việt Nam có tần số 810KHz. Bước sóng của đài là
bao nhiêu?
Câu 2: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến là mạch dao động, cuộn dây có độ tự cảm
L=4mH, tụ điện được điều chỉnh ở điện dụng C=10pF thì chọn được đài. Tính bước sóng của đài
phát đã chọn ở máy thu.
Câu 3: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến là mạch dao động, cuộn dây có độ tự cảm
L=25mH, tụ điện được điều chỉnh ở điện dụng C thì chọn được đài phát có bước sóng 250m. Tìm

điện dung C của tụ điện.
Câu 4: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm cuộn dây độ tự cảm L=5mH và tụ
điện C
x
có

điện dung biến thiên từ C
x1
=1pF đến C
x2
=100pF. Tìm tần số sóng điện từ mạch này có
thể thu được.
Θ