google.com ôn tập dạng toán vật lý theo chuyên đề

Ôn tp chng dao đng điu hòa.doc
ôn tp chng sóng c.doc
Ôn tp Sóng đin t và sóng ánh sáng.doc
ôn tp chng dòng đin xoay chiu.doc
ôn tp chng lng t ánh sáng.doc
ôn tp chng lng t ánh sáng và ht nhn nguyên t.doc
On tap cac dang bai tap vat ly theo chuyen
de

Page
1
Ôn tập chương 1.
I. Đại cương về dao động điều hòa.
1. Dao động cơ là chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng ( vị trí hợp lực tác dụng lên vật bằng 0
(thường là vị trí của vật khi đứng yên)). Vd: dao động của con lắc lò xo, con lắc đơn.
2. Dao động tuần hoàn:
Dao động cơ có thể tuần hoàn hoặc không tuần hoàn. Nếu sau những khoảng thời gian bằng nhau (gọi là chu
kì) thì vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ thì dao động của vật đó là tuần hoàn. Trong 1 chu kì, vật thực hiện
được 1 dao động toàn phần.
Dao động tuần hoàn đơn giản nhất là dao động điều hòa.
3. Phương trình dao động điều hòa.
Một chất điểm M c/đ đều trên một đường tròn theo chiều dương với tốc độ góc ω. Gọi P là hình chiếu của M
lên trục Ox (trùng với đường kính đường tròn , O trùng tâm đường tròn). Khi M chuyển động tròn → P dao
động qua lại quanh tâm O trên trục Ox, với phương trình xác định vị trí
chuyển động của P:
x = A.cos(ωt + φ)
với x = OP: li độ của vật ( có thể dương hay âm hoặc bằng 0)
( -A ≤ x ≤ A)
A: biên độ của dao động điều hòa (luôn dương)
( A = bán kính đường tròn)
ω: tốc độ góc hay tần số góc (luôn dương) (rad/s)

φ : pha ban đầu ( - π ≤ φ ≤ π)
ωt + φ: pha dao động tại thời điểm t.

Chú ý: * pha dao động là đại lượng xác định vị trí và chiều chuyển
động của vật tại thời điểm t (trạng thái của dao động tại thời điểm t).
Pha ban đầu xác định vị trí xuất phát và chiều chuyển động tại thời
điểm đầu.
* Tại biên dương: x = A, tại biên âm x = -A, tại VTCB: x = 0.
* Một chất điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng
được xem như hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều trên
một đường tròn với đường kính chính là đoạn thẳng đó.
* Quỹ đạo của dao động điều hòa là một đoạn thẳng.
* Đồ thị dao động điều hòa là một đường hình sin.
* Chất điểm M chuyển động tròn đều với tốc độ không đổi là
ωA, còn chất điểm P vận tốc biến thiên từ 0 đến ωA.
* Tại ví trí x = ± A/
2
thì động năng bằng thế năng và công
suất của lực đàn hồi tại ví trí này cực đại.
* Sau khoảng thời gian Δt, vật đi từ vị trí x
1
đến x
2
:
_ nếu Δt = n. (chu kì) : x
1
= x
2

_ nếu Δt = (n + ½ )(chu kì): x

1
= - x
2

_ nếu Δt = ¼ (chu kì) hoặc ¾(chu kì) hoặc 5/4 (chu kì) ….:
2 2 2
1 2
A x x 

→ Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật (kí hiệu là x ) là hàm cosin hay hàm sin theo thời gian

4. Chu kì. Tần số. Tần số góc của dao động điều hòa.
Chu kì dao động
là khoảng thời gian
ngắn nhất, vật trở lại vị trí cũ theo
hướng cũ. Đơn vị: s
Tần số:
là số dao động toàn
phần thực hiện trong 1 giây
Đơn vị: Hz
Tần số góc (tốc độ góc)
Đơn vị : rad/s
T = 2π/ω = t/N
N số dao động thực hiện trong t/gian t

1
2
f
T



  = N/t
2
2 f
T

 
 
Chú ý: * Các đại lượng T, f, ω trong một dao động chỉ phụ thuộc vào cấu tạo của hệ (đặc tính của hệ)
* T, f , ω : luôn dương


Page
2

5. Vận tốc. Gia tốc trong dao động điều hòa.
Vận tốc Gia tốc Liên hệ
 
,
sin cos
2
v x A t A t

     
 
      
 
 

* Ở biên: v = 0.

* Ở vị trí cân bằng:
Tốc độ = [độ lớn vận tốc]
max
=
v
max
= ωA
* Vận tốc sớm pha hơn li độ góc π/2.
* Khi đi từ biên về VTCB → c/đ nhanh dần.
* Khi đi từ VTCB đến biên → c/đ chậm dần.
* Vận tốc đổi chiều ở vị trí biên
 
2 2
' cos
a v A t x
   
     


Gia tốc : * Gia tốc luôn có chiều
hướng vào tâm quỹ đạo,
* Ở biên: [Độ lớn gia tốc]
max
= ω
2
A

* Ở VTCB: a = 0.
* Gia tốc ngược pha với li độ và
nhanh pha hơn vận tốc góc π/2.

* Gia tốc đổi chiều ở vtcb

2
2 2
2
v
A x

 

2 2
2
4 2
a v
A
 
 


2 2
2 2
max
1
x v
A v
 

2 2
2 2
max max

1
a v
a v
 


Ch/ý: Vận tốc và gia tốc là đại lượng biến thiên điều hòa theo thời gian (cũng với tần số góc ω, tần số f, và chu
kì T). Chúng cũng có thể âm ,hoặc dương hoặc bằng 0.
Học sinh cần phân biệt vận tốc trung bình và tốc độ trung bình.
Vận tốc trung bình:
2 1
tb
x x
x
v
t t

 
 

Tốc độ trung bình :
tb
s
v
t



Li độ Vận tốc Tốc độ Gia tốc
Giá trị
Max
+A
(biên +)
Min
-A
(biên -)
Max
+ωA
(vật qua
vtcb,theo
chiều +)
Min
-ωA
(vật qua
vtcb,theo
chiều -)
Max
+ωA
(vtcb)
Min
0
(Biên)
Max
+ω
2
A
(Biên -)
Min

- ω
2
A
(Biên +)
Độ lớn
Max
+A
(biên)
Min
0
(vtcb)
Max
+ωA
( vtcb)
Min
0
(biên)
Max
+ωA
(vtcb)
Min
0
(Biên)
Max
+ω
2
A
(Biên )
Min
0

(vtcb)

II. Khảo sát con lắc lò xo.
1. Hệ con lắc lò xo gồm ( lò xo có hệ số đàn hồi k, vật nặng có khối lượng m )
2. Vị trí cân bằng: Vị trí tại đó hợp lực tác dụng lên vật nặng bằng 0.
3. Khảo sát dao động của con lắc về mặt động lực học.
Lực kéo về ( lực kéo về có độ
lớn tỉ lệ với li độ, có chiều luôn
hướng về VTCB và là lực gây ra
gia tốc cho vật dao động. Lực
kéo về đổi chiều ở vtcb
Gia tốc
Tần số góc:
k
m

 , Chu kì:
2
2
m
T
k



 
Tần số:
1
2 2
k

f
m

 
 
F = -kx = m.a = -mω
2
x

( biến thiên điều hòa theo thời
gian, cũng với chu kì T, tần số f,
tần số góc ω)


2
k
a x x
m

   
Trong hệ con lắc lò xo: các đại lượng ω, T, f thì
không đổi và chỉ phụ thuộc đặc tính của hệ (hay cấu
tạo của hệ ) . CHúng phụ thuộc vào k và m.
Chú ý: H/s cần phân biệt lực kéo về và lực đàn hồi của lò xo. Khi lò xo nằm ngang lực kéo về có độ lớn bằng
độ lớn lực đàn hồi của lò xo. Khi lò xo không nằm ngang, lực kéo về không bằng lực đàn hồi của lò xo.
Lực kéo về có chiều hướng về VTCB, còn lực đàn hồi có chiều hướng về vị trí tại đó lò xo không biến dạng.
Lực kéo về sinh công dương khi vật đi từ biên về vtcb. Và ngược lại, lực kéo về sinh công âm khi vật đi từ
vtcb ra biên

Page
3
Khi lò xo treo thẳng đứng:
0
k g
m l

 

,
2
2 2
o
l
m
T
k g

 


   ,
1 1
2 2 2
o
k g
f
m l

  

  


với Δl
0
: độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng (
0
mg
l
k
  )
* Chiều dài lò xo tại VTCB: l
CB
= l
0
+

l
0
(l
0
là chiều dài tự nhiên)
* Chiều dài cực tiểu (khi vật ở vị trí cao nhất): l
Min
= l
0
+

l
0

– A
* Chiều dài cực đại (khi vật ở vị trí thấp nhất): l
Max
= l
0
+

l
0
+ A

l
CB
= (l
Min
+ l
Max
)/2
* Lực đàn hồi:
( )
( ) ( ) neáu
0 neáu l A
ñhM
ñh ñhm
ñhm
F k l A
F k l x F k l A l A
F
  



        


  


* Khi đề bài nói, nâng vật lên đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ thì A = Δl
0

Khi lò xo treo nghiêng một góc α so với mặt phẳng ngang:
* Độ dãn của lò xo ở vị trí cân bằng:
0
.sin
mg
l
k

 
0
.sin
k g
m l


 

,
2
2 2

.sin
o
l
m
T
k g

 
 

   ,
1 1 .sin
2 2 2
o
k g
f
m l
 
  
  



4. Khảo sát dao động của con lắc về mặt năng lượng.
Động năng của con lắc lò xo

 
2
1 cos 2 2
.

2 2
d
t
mv
W W
 
 
 
Thế năng của con lắc lò xo

 
2
1 cos 2 2
1
.
2 2
t
t
W kx W
 
 
 
Cơ năng của con lắc lò xo.
W = W
đ
+ W
t
= W
đ(max)
= W

t(max)
=
2
1
2
kA
=
2 2
1
.
2
m A



Chú ý * Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn theo thời gian (với tần số
góc 2ω, với tần số 2f, với chu kì T/2). Chúng không âm.
* Nếu bỏ qua mọi ma sát, Cơ năng của con lắc bảo toàn ( độ lớn ko đổi),
và có độ lớn tỉ lệ (thuận) với biên độ A.

5. Ghép con lắc lò xo:
Loại Độ cứng Chu kì Tần số
Ghép song song:


k
12
= k
1
+ k

2
2 2 2
12 1 2
1 1 1
T T T
 

2 2 2
12 1 2
f f f 

Ghép nối tiếp

12 1 2
1 1 1
k k k
 

2 2 2
12 1 2
T T T 

2 2 2
12 1 2
1 1 1
f f f
 

6. Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l được cắt thành các lò xo có độ cứng k
1

, k
2
, … và chiều dài tương ứng là
l
1
, l
2
, … thì có: kl = k
1
l
1
= k
2
l
2
= …
CHú ý: Chiều dài lò xo tỉ lệ nghịch với độ cứng của lò xo.

Page
4
Chiều dài lò xo tỉ lệ thuận với thế năng. Ví dụ: khi chiều dài lò xo là l
0
thì khi vật qua vị trí x nó có thế
năng W
t
, nhưng cắt ngắn một nửa thì khi vật qua vị trí x nó có thế năng W
t
/2

7. Bài toán va chạm:

a) Va chạm theo phương ngang:
* Va chạm mềm ( sau va chạm hai vật dính vào nhau )
0
.m v
V
M m


* Va chạm đàn hồi:
0
2 .
M
m v
V
M m



0
m
m M
v v
M m






b) Va chạm theo phương thẳng đứng:

0
2v gh


* Va chạm mềm ( sau va chạm hai vật dính vào nhau )
0
.m v
V
M m



* Va chạm đàn hồi:
0
2 .
M
m v
V
M m



0
m
m M
v v
M m







II. Con lắc đơn.
1. Hệ con lắc lò xo gồm: Dây treo (ko dãn) có chiều dài l và vật nặng có khối lượng m, hệ nằm trong trọng
trường có gia tốc rơi tự do g.
2. Vị trí cân bằng: Vị trí dây treo có phương thẵng đứng và vật nặng ở vị trí thấp nhất (vị trí O).
3. Khảo sát dao động của con lắc về mặt động lực học và năng lượng
Lực kéo về
t
P


P
t
= - mg.sinα. Nếu α nhỏ→
t
s
P mg mg
l

   
( Con lắc đơn chỉ dđđh khi vật dao động với biên độ góc nhỏ (α
0
< 10
0
)
Tần số góc

g
l


Chu kì

2
2
l
T
g



 
= t/N (N là số dao động thực hiện trong thời gian t)
Tần số

1
2 2
g
f
l

 
  = N/t
Phương trình
dao động

P/t li độ dài: s = s

0
.
cos(ωt + φ) p/t li độ góc: α = α
0
cos(ωt + φ)

Mối liên hệ : s = α.l , s
0
= α
0.
l






Lực căng dây
Xét biên độ góc lớn Xét biên đ
ộ góc nhỏ(chú ý đổi về radian)


 
 
0
(3cos 2cos )
C
T mg

Tc
max
= T
VTCB
= mg(3-2cos
0

)
Tc
biên
= T
min
= mgcosα
0

 
  
2 2
0
3
(1 )
2
C
T mg
Tc
max
= T
VTCB
= mg(1+
2

0

)
Tc
biên
= T
min
= mg
2
0
1
2

 

 
 

Vận tốc
2
0
2 (cos cos )
v gl
 
 
Chú ý: v
vtcb
=

v

max
=
0
2 (1 ons )
gl c

  v
biên
= 0
Nếu α nhỏ: (
2
cos 1
2


  , sin α ≈ α) , ta phải đổi sang radian:
 
2 2
0
v gl
 
 



Page
5
Động năng:
2
2

d
mv
W 
Thế năng
Nếu góc lớn:
(1 cos )
t
W mgl

 
Nếu góc nhỏ :
2 2
2
2 2
t
m s
mgl
W


 


Cơ năng:
W = W
đ
+ W
t
Nếu bỏ qua ma sát, cơ năng bảo toàn (độ lớn ko đổi)

Nếu góc lớn:

 
0
(1 cos )
t
W mgl
Nếu α nhỏ :
2 2 2
0
2 2
o
t
mgl m s
W
 
 


Ứng dụng:
Xác định gia tốc rơi tự do tại một vị trí:
2
2
4
l
g
T



Chú ý
* Các đại lượng T, f, ω trong một dao động chỉ phụ thuộc vào cấu tạo của hệ (đặc tính
của hệ), chúng phụ thuộc l và g.
* Các đại lượng biến thiên điều hòa với chu kì T, tần số f và tốc độ góc ω là: li độ, gia
tốc, lực kéo về.
* Các đại lượng biến thiên tuần hoàn với chu kì T/2, tần số 2f, tốc độ góc 2ω là:
Động năng, thế năng.
* Các đại lượng bảo toàn (khi bỏ qua ma sát): cơ năng, ω , T, f .
* Khi đi từ biên về VTCB → c/đ nhanh dần.
* Khi đi từ VTCB đến biên → c/đ chậm dần





3. Các cách làm thay đổi chu kì con lắc đơn. Bài toán chạy sai đúng của đồng hồ quả lắc ( xem như đồng
hồ quả lắc là con lắc đơn)
Gọi T
1
là chu kì của con lắc đơn khi chưa thay đổi:
1
1
2
l
T
g


T

2
là chu kì của con lắc đơn khi bị thay đổi. và ΔT = T
2
– T
1



Chu kì của con lắc đơn khi bị thay đổi Thời gian chạy sai trong 1 giây
Chịu tác dụng bởi
nhiệt độ
2
2
2
l
T
g

 , với
 
1 0 1
1
l l t

 
,
 
2 0 2
1
l l t


 

α: hệ số nở dài (K
-1
)
2 1
1
1
( )
2
T
t t
T


 




Thay đổi độ cao, giả
sử T
1
là chu kì của
con lắc ở mắt đất, T
2

là chu kì của con lắc
ở độ cao h (so với

m.đất)



l
1
= l
2
= l
1
1
2
l
T
g


, với g
1
= g
mđ
=
2
GM
R

2
2
2
l

T
g


, với g
2
= g
h
=
 
2
GM
R h




1
T h
T R



Khi đem con lắc từ
nơi này sang nơi khác
( gia tốc g sẽ thay đổi)
1
1
2
l

T
g



2
2
2
l
T
g


với g
2
= g
1
+ Δg
1 1
1
.
2
T g
T g
 



Page
6

Khi chiều dài con lắc
thay đổi một đoạn nhỏ

1
1
2
l
T
g



2
2
2
l
T
g


với l
2
= l
1
+ Δl
1 1
1
.
2
T l

T l
 



Chú ý: a) ΔT = 0 : đồng hồ chạy đúng, khi ΔT > 0 (T
2
> T
1
): chu kì tăng, đồng hồ chạy chậm,
khi ΔT = 0 (T
2
< T
1
): chu kì giảm, đồng hồ chạy nhanh.
b) Dựa vào các biểu thức ta có nhận xét:
đồng hồ chạy chậm khi :tăng nhiệt độ con lắc,
đưa con lắc lên độ cao h,
đưa con lắc đến vị trí có gia tốc trọng trường nhỏ hơn vị trí đầu
tăng chiều dài của con lắc.
đồng hồ chạy nhanh khi: ngược lại ý trên
c) Gọi T và T’ lần lượt là chu kì của đồng hồ chạy đúng và chạy sai. Khi đồng hồ chạy đúng chỉ t thì
đồng hồ chạy sai chỉ t’. Ta có mối liên hệ sau: t.T = t’.T’
IV. Bài toán con lắc trùng phùng.
Cho hai con lắc có chu kì lần lượt là T
1
và T
2
. Sau một khoảng thời gian Δt (ngắn nhất) hai con lắc lặp lại
trạng thái dao động như nhau ( chúng trùng phùng). Ta có biểu thức sau: Δt = N

1.
T
1
= N
2.
T
2
Δt = Bội số chung nhỏ nhất của (T
1
và T
2
)

V. Bài toán con lắc chịu thêm tác dụng của ngoại lực:

 
 
/
/
2 2
h d
h d
l l
T
P
g
m
với
/h d
P P F 

  

 
 
 
2 2
hd
hd
hd
P P F P F
P P F P F
P P F P F

  


  




  

 
 
 


a) Nếu ngoại lực là lực điện:
.F q E


 
( với q là điện tích của vật nặng khối lượng m)
0
q F E  
 
, 0
q F E  
 

b) Nếu ngoại lực là lực quán tính
qt
F ma 
 

c) Nếu ngoại lực là lực đẩy Ac-si-met: (luôn hướng lên) :
A
F DVg



V. DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC
1. Dao động tự do: là dao động của vật không phụ thuộc yếu tố bên ngoài
. Dao động điều hòa. Khi không có lực ma sát tác dụng vào con lắc. Con lắc sẽ dao động với biên độ không
đổi và tần số riêng (kí hiệu f
0
). Gọi là tần số riêng vì nó chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ dao động.
Đv con lắc lò xo:
0
1

2
k
f
m

 , đv con lắc đơn:
0
1
2
g
f
l



2. Dao động tắt dần. Trong quá trình dao động của con lắc, khi hệ chịu tác dụng của lực cản hoặc ma sát (của
môi trường) thì con lắc dao động tắt dần. Biên độ và năng lượng của con lắc (cơ năng) sẽ giảm dần theo. Cơ
năng của con lắc sẽ chuyển hóa thành nhiệt năng. Ứng dụng: thiết bị giảm xóc, cửa tự khép…Chú ý: Chu kì
không đổi
3. Dao động duy trì. Để giữ cho biên độ dao động của con lắc không đổi mà không làm thay đổi chu kì riêng
của hệ, người ta dùng một thiết bị nhằm cung cấp cho nó phần năng lượng bị tiêu hao do ma sát. Dao động của
con lắc được duy trì chư vậy gọi là dao động duy trì.
Vd: dao động của đồng hồ quả lắc.
4. Dao động tắt dần. Muốn cho một hệ dao động không tắt ta tác dụng vào hệ một ngoại lực tuần hoàn. (thông
thường ngoại lực có biểu thức F = F
0
.cos(Ωt)). Đặc điểm:
* Dao động cưỡng bức là điều hòa (đồ thị có dạng sin).
* Tần số góc của dao động cưỡng bức bằng tần số góc Ω của ngoại lực.

Page
7
* Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ F
0
của ngoại lực và phụ thuộc vào tần số góc Ω của
ngoại lực và lực cản môi trường → Biên độ của dao động cưỡng bức ko đổi.
Vd: dao động của xe buýt khi chỉ tạm dừng ở bến (mà ko tắt máy)
5. Hiện tượng cộng hưởng:
a) Định nghĩa: Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đến một gía trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng
bức bằng tần số riêng f
0
của hệ dao động.
b) Điều kiện cộng hưởng: (hệ phải dao động cưỡng bức và f = f
0
)

c) Giải thích: Khi tần số lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ dao động → tốc độ cung cấp năng lượng = tốc
độ tiêu hao năng lượng do ma sát → Biên độ dao động sẽ tăng dần rồi đạt tới giá trị cực đại.
d) Ứng dụng:
* Trong xây dựng phải tính toán đến tần số riêng của vật phải khác so với tần số các lực tác dụng lên vật nhằm
tránh cộng hưởng gây ra gãy đổ, sập
* Ứng dụng hiện tượng cộng hưởng để chế tạo hộp đàn violon, ghita… nhằm khếch đại âm thanh.

6. Một số công thức cần chú ý:
a) Bài toán dao động tắt dần của con lắc lò xo: Khi một hệ con lắc dao động chịu tác dụng bởi lực cản F
c
của
môi trường có giá trị không đổi. (Xét bài toán có hệ số ma sát nhỏ, công thức gần đúng)

Lý thuyết: Con lắc sẽ dao động tắt dần trên trục Ox ( biên độ và năng lượng giảm dần theo thời gian). Khi vật

dịch chuyển từ trái sang phải vật nhận O
2
làm vtcb, và khi vật dịch chuyển từ phải sang trái vật nhận O
1
làm
vtcb. (O là vị trí lò xo không biến dạng).
→ Lực ma sát: F
ms
= μmg

→ Vị trí của vật có vận tốc cực đại ( vị trí này cách vị trí lò xo không biến dạng đoạn x
0
) :

0 1 2
ms
F
mg
x OO OO
k k

   

→ Độ giảm biên độ sau 1 chu kì:

   
0
4. 4 4
ms
F

mg
A x
k k


→ Độ giảm biên độ sau nửa chu kì:

  
2
' 2
C
F
mg
A
k k

→ Quãng đường từ lúc bắt đầu dao động đến lúc dừng lại :
2
2
C
kA
s
F


→ Số dao động vật thực hiện được:
A
N
A




→ Thời gian Thời gian vật dao động đến lúc dừng lại:
.
4 2
AkT A
t N T
mg g

 
    (Nếu coi dao động tắt dần có tính tuần hoàn với chu kỳ
2
T



)
→ Vị trí của vật có vận tốc cực đại ( vị trí này cách vị trí lò xo không biến dạng đoạn x
0
) :
K
mg
x


0


→ Vận tốc cực đại khi dao động đạt được tại vị trí x
0

:
 
0
v A x

 


Page
8
→ Quãng đường vật đi được trong chu kì thứ n

:
 
0
4 8
n n
s A x
với A
n
= (A
n-1
– 4x
o
)
→ Định luật bảo toàn năng lượng: A
masát
= W
sau
– W

đầu
→ - μmg.s = W
sau
– W
đầu


b) Bài toán dao động tắt dần của con lắc đơn.
Cứ sau 1 chu kì biên độ của con lắc đơn giảm 4F
c
/k
Bài toán cộng hưởng: T
0
= T = s/v




V. Tổng hợp dao động:
1. Vector quay: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = A.cos(ωt + φ

), có thể được xem như một
vector quay
OM

, được vẽ tại thời điểm ban đầu như hình vẽ,
với:_ biên độ A =
OM
,
_ Gốc tại gốc tọa độ của trục Ox.

_ Hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu.

2. Bài toán: Một vật thực hiện hai dao động điều hòa cùng phương, cùng
tần số :
x
1
= A
1
cos(ωt + φ
1
)

và x
2
= A
2
cos(ωt + φ
2
)

.

→ Độ lệch pha của hai dao động: Δφ = φ
2
- φ
1

* Nếu φ
2
> φ

1
: dao động 2 sớm (nhanh) pha hơn dao động 1 góc



* Nếu φ
2
< φ
1
: dao động 2 trễ (chậm) pha hơn dao động 1 góc



* Nếu Δφ = 2kπ (với k = 0,±1,±2,…) → Hai dao động cùng pha
* Nếu Δφ = (2k + 1)π (với k = 0,±1,±2,…) → Hai dao động ngược pha
* Nếu
1
2 2
k k

  
 
    
 
 
(với k = 0,±1,±2,…) → Hai dao động vuông pha.

→ Dao động tổng hợp có dạng: x = x
1
+ x

2
= A.cos(ωt + φ

) , với :

2 2
1 2 1 2 2 1
2 cos( )
A A A A A
 
   
và
1 1 2 2
1 1 2 2
sin sin
tan
cos cos
A A
A A
 

 




→ Chú ý:
1 2 1 2
A A A A A   

Nếu hai dao động cùng pha: A = A
max
= A
1
+ A
2
Nếu hai dao động ngược pha: A = A
min
=
1 2
A A


Nếu hai dao động vuông pha:
2 2
1 2
A A A
 

VIP: Khi làm bài tập tổng hợp dao động có thể thực hiện theo 2 cách:
_ Cách 1: dùng vector quay _ Cách 2: dùng máy tính Casio – VN 750

Page
1
CHương : SÓNG CƠ.
I. Sóng cơ và sự truyền sóng.
1. Sóng cơ: Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường.
Chú ý: Khi sóng lan truyền, (pha dao động, trạng thái dao động, năng lượng) được lan truyền theo sóng nhưng
các phần tử vật chất không lan truyền mà dao động tại VTCB cố định.
Sóng truyền theo các phương khác nhau nhưng với cùng một tốc độ.

Không lan truyền được trong chân không.
2. Phân loại sóng:
Sóng ngang Sóng dọc
* Sóng ngang là sóng mà các phần tử vật chất của
môi trường dao động theo phương vuông góc với
phương truyền sóng.
* Môi trường truyền: Trong chất rắn và trên bề mắt
chất lỏng.
* Ví dụ: Sóng mặt nước.
* Sóng dọc là sóng mà các phần tử vật chất của môi
trường dao động dọc theo phương truyền sóng.

* Môi trường truyền: Trong chất rắn, chất lỏng và chất
khí.
* Ví dụ sóng lan truyền dọc theo trục lò xo.

3. Các đặc trưng của sóng hình sin.
Hình dạng sóng hình sin

Biên độ của sóng Biên độ A của sóng là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có
sóng truyền qua
Chu kì của sóng.

Tần số của sóng.
Bước sóng
* Chu kì T của sóng là chu kì dao động của một phần tử của môi trường có sóng
truyền qua.
* Tần số: f = 1/T
* Bước sóng λ là quãng đường sóng truyền được trong 1 chu kì.
.

v
v T
f

 

Đ.nghĩa khác: _ Khoảng cách giữa hai đỉnh sóng (hay hai đáy sóng) liên
tiếp.
_ Khoảng cách giữa hai điểm liên tiếp dao động cùng pha.
_ (áp dụng cho bài sóng dừng )2 lần khoảng cách giữa hai
bụng (hoặc nút) sóng liên tiếp.
Tốc độ truyền sóng. * Tốc độ truyền sóng v là tốc độ lan truyền dao động cơ trong một môi trường.
* Chú ý: * Đối với mỗi môi trường, tốc độ truyền sóng có một giá trị xác định.
* v
CR
> v
CL
> v
CK

* Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào tính chất của môi trường [bản
chất môi trường (k/lượng riêng của môi trường), áp suất môi trường (tính đàn
hồi của môi trường) và nhiệt độ của môi trường]
* Tốc độ lan truyền sóng ≠ tốc độ dao động của các phần tủ trong môi
trường.
Năng lượng sóng

Năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường có
sóng truyền qua. (Mở rộng W = ½ k.A
2

)
Chú ý: Khi chỉ được kích thích 1 lần:
_ Trong quá trình truyền sóng trên mặt phẳng , năng lượng sóng giảm tỉ lệ với
quãng đường truyền sóng.
_ Trong quá trình truyền sóng trong không gian, thì năng lượng sóng giảm tỉ
lệ với bình phương quãng đường truyền sóng.
Quãng đường sóng truyền.
( giả sử sóng truyền từ M
đến N)
S
MN
= v.Δt = (λ/T).Δt

Page
2

4. Phương trình sóng.
Sóng tại nguồn O: u
0
= A.cos(ωt + φ). Khi sóng từ O lan truyền tới M, thì phương trình sóng tại M:

2
.cos .cos
M
x x
u A t A t
v

   


 
   
     
 
   
   
 
với x = OM,
2
2 f
T

 
 
→ Sóng tại M trễ pha hơn sóng tại O một góc:
2 x



 

→ Pt sóng là một hàm vừa tuần hoàn theo t/gian và vừa tuần hoàn theo k/gian (Cứ sau mỗi chu kì T thì dao động
tại một điểm trên trục x lặp lại như cũ, cứ cách nhau một bước sóng trên trục x thì dao động tại các điểm lại giống
nhau).
→ Đơn vị của λ là đơn vị của x chứ không phải là đơn vị của li độ u
M
Phần mở rộng: Nếu cho pt sóng tại O: u
0
= A.cos(ωt + φ), viết phương trình sóng tại M, biết sóng từ M lan truyền
tới O, thì p.t sóng tại M là:

2
.cos .cos
M
x x
u A t A t
v

   

 
   
     
 
   
   
 

→ nghĩa là Sóng tại M sớm pha hơn sóng tại O một góc:
2 x



 


*Bài toán xét chiều truyền của sóng:



Khi sóng lan truyền, trạng thái dao động được truyền đi. Xét sóng có chiều truyền từ trái sáng phải.

Tại thời điểm t điểm A như hình vẽ. Để xét dao động sau đó của điểm A.
Ta xét đỉnh sóng trước A, trạng thái dao động của đỉnh sóng sau đó sẽ truyền tới A. Vì vậy trạng thái dao động của
điểm A sau đó là đi lên.
- Tương tự dao động của điểm B sau đó là đi xuống (đỉnh trước B nằm ở dưới)
- dao động của điểm C sau đó là đi lên
- dao động của điểm D sau đó là đi xuống
- dao động của điểm E sau đó là đi lên
- dao động của điểm F sau đó là đi lên
- dao động của điểm G sau đó là đi xuống
- dao động của điểm H sau đó là đi lên
(Tóm lại để xét dao động của 1 điểm ta dựa vào chiều truyền sóng và xét đỉnh trước điểm khảo sát. Dao động của
điểm khảo sát sau đó sẽ lặp lại trạng thái của đỉnh trước nó).

5. Độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng:
2 d



 
, d: khoảng cách giữa hai điểm này.
→ Hai điểm dao động cùng (đồng) pha:
2k
 
 
( k = 0,±1,±2,…)
→ Hai điểm dao động ngược pha:
 
2 1
k
 

  
( k = 0,±1,±2,…)
→ Hai điểm dao động vuông pha:
1
2
k
 
 
  
 
 
( k = 0,±1,±2,…)
Chú ý: Hai điểm gần nhau nhất cùng pha thì cách nhau một bước sóng .
Hai điểm gần nhau nhất ngược pha thì cách nhau một nửa bước sóng.
Hai điểm gần nhau nhất vuông pha thì cách nhau một phần tư bước sóng.
II. Giao thoa sóng với 2 nguồn cùng biên độ
1. Giao thoa: Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là
hiện tượng giao thoa của hai sóng. Các gợn sóng có dạng là các đường hypebol gọi
là các vân giao thoa.
•

Page
3
→ Giao thoa sóng là hiện tượng hai sóng kết hợp (cùng tần số (hoặc cùng chu kì), hiệu số pha không đổi) dao động
cùng phương khi gặp nhau thì có những điểm chúng tăng cường nhau, có những điểm chúng là yếu nhau đi, tạo nên
các vân giao thoa. Giao thoa là hiện tượng đặc trưng của các sóng.
Chú ý: Hai sóng kết hợp cùng pha gọi là hai sóng đồng bộ.
2. Phương trình sóng tổng hợp ( xét hai nguồn sóng cùng pha)
Xét p.t sóng kết hợp (cùng pha) tại hai nguồn S
1

và S
2
là: u
S1
= u
S2
= A.cos(ωt). → Phương trình sóng tổng hợp
tại M (do hai sóng tại S
1
và S
2
truyền tới):

   
2 1 2 1
2 .cos .cos
M
d d d d
u A t
 

 
   
 
 
   
   
   

→ Biên độ sóng tại M:

 
2 1
2 .cos
M
d d
A A


 


 
 
 
, với d
2
– d
1
: hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn truyền tới
3. Vị trí cực đại giao thoa, vị trí cực tiểu giao thoa( xét hai nguồn sóng cùng pha)

Xét sóng tại hai nguồn phát sóng là hai sóng kết hợp (đồng pha)
→ Nếu tại M là vị trí cực đại giao thoa ( A
M
= max = 2A), phải thỏa mãn:

1 2
d d k

 

( k = 0, ±1, ±2…)
( hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn truyền tới bằng số nguyên lần bước sóng (hoặc bằng bội của bước sóng))
(k = 0: vân cực đại giao thoa trung tâm.
k = ± 1: vân cực đại giao thoa bậc 1. k = ± 2: vân cực đại giao thoa bậc 2 )
→ Nếu tại M là vị trí cực tiểu giao thoa ( A
M
= min = 0), phải thỏa mãn:

1 2
1
'
2
d d k

 
  
 
 
( k’ = 0, ±1, ±2…)
( hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn truyền tới bằng số bán nguyên lần bước sóng )
k = 0 hoặc -1: vân cực tiểu giao thoa thứ nhất. k = -2 hoặc 1 : vân cực tiểu giao thoa thứ 2.
k = -3 hoặc 2 vân cực tiểu giao thao thứ 3.
Phần mở rộng ( ôn thi đại học). Xét sóng tại hai nguồn phát sóng là hai sóng kết hợp (ngược pha).
Ví dụ: u
1
= A.cos(ωt + φ
1
), u
2
= A.cos(ωt + φ

2
) với
 
2 1
k
 
  
, ( k = 0,±1,±2,…)

Vị trí cực đại giao thoa:
2 1
1
2
d d k

 
  
 
 
( k = 0, ±1, ±2…)
Vị trí cực tiểu giao thoa:
2 1
d d k

 
( k = 0, ±1, ±2…)

Phần mở rộng (ôn thi đại học). Xét sóng tại hai nguồn phát sóng là hai sóng kết hợp (vuông pha)
Ví dụ: u
1

= A.cos(ωt + φ
1
), u
2
= A.cos(ωt + φ
2
) với
1
2
k
 
 
  
 
 
,( k = 0,±1,±2,…)

Biên độ sóng tổng hợp: A
M
=
 
 

 
  
 
 
2 1
2. . cos
4

u A d d

Vị trí cực đại giao thoa:
2 1
1
4
d d k

 
  
 
 
( k = 0, ±1, ±2…)
Vị trí cực tiểu giao thoa:
2 1
3
4
d d k

 
  
 
 
( k = 0, ±1, ±2…)


4. Chú ý:
Trên đoạn thẳng nối hai nguồn phát sóng S
1
và S

2
, k/cách giữa hai cực tiểu giao thoa (hay giữa hai cực đại giao
thoa) liên tiếp cách nhau một nửa bước sóng.
Hai nguồn phát sóng không thể là cực đại giao thoa hoặc cực tiểu giao thoa


Page
4

III. Sóng dừng.
1. Sự phản xạ của sóng.
* Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới tại điểm phản xạ.
* Khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng phản xạ luôn cùng pha vói sóng tới tại điểm phản xạ.
* Sóng tới và sóng phản xạ luôn cùng biên độ, cùng tần số góc, chu kì, tần với nhau.
2. Sóng dừng
a) Định nghĩa: Sóng dừng có thể xem là kết quả giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ trên một sợi dây đàn hồi.
Ở những điểm trên dây hai sóng tăng cường nhau tạo nên các bụng sóng dừng (biên độ dao động cực đại). Ở những
điểm trên dây, hai sóng làm yếu nhau tạo nên các nút sóng dừng (vị trí dây xem như đứng yên).
b) Đặc điểm:
* Đầu gắn với cần rung luôn là nút. Đầu cố định luôn là nút, đầu tự do
luôn là bụng.
* [ bụng – bụng]
l.tiếp
= [nút – nút]
l.tiếp
= λ/2, [bụng – nút]
l.tiếp
= λ/4.
* Các nút (hoặc các bụng) luôn cách nhau một khoảng bằng số nguyên lần
nửa bước sóng. Khoảng cách giữa một nút và một bụng bằng một số lẻ lần

¼ bước sóng.
* Mở rộng thêm:
_Trên một bụng sóng sẽ có hai điểm luôn dao động cùng pha cùng biên độ
_ Các điểm đối xứng qua bụng sóng sẽ luôn dao động cùng pha cùng biên độ.
_ Các điểm đối xứng qua nút sóng sẽ dao động ngược pha cùng biên độ.
c) Điều kiện để có sóng dừng.
Điều kiện
để có sóng
dừng trên
sợi dây có
hai đầu cố
định

Chiều dài sợi dây:
2
l k

 (k = 1,2,3…)(chiều dài sợi dây bằng số nguyên lần nửa bước sóng)
→ Trên dây có số bụng = k và số nút = ( k+1) (tính cả số nút ở hai đầu dây)

Điều kiện
để có sóng
dừng trên
sợi dây có
một đầu
cố định,
một đầu tự
do

Chiều dài sợi dây:

 
2 1
4
l k

  (k = 0,1,2,3 ) (chiều dài sợi dây bằng sốl ẻ lần 1/4 bước sóng)
→ Trên dây có số bụng = số nút = k +1.
Kèn, ống sáo ( một đầu cố định, một đầu tự do).
3. Phương trình sóng dừng:

Biếu thức sóng dừng tổng quát có dạng :
 
2
2 cos .cos
x
u A t

  

 
  
 
 

IV. Âm. Đặc trưng vật lí và đặc trưng sinh lí của âm.
1. Âm, nguồn âm. Phân loại âm.
a) Sóng âm (gọi tắt là âm): là những sóng cơ lan truyền trong các môi trường rắn, lỏng khí. Tần số của sóng âm
cũng là tần số của âm.
b) Nguồn âm.
* Một vật dao động phát ra âm là một nguồn âm. Tần số âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn âm.

* Âm có tần số xác định gọi là nhạc âm. Âm ko có tần số xác định gọi là tạp âm (vd: tiếng búa, tiếng sấm, tiếng
ôn đường phố, ở chợ… gây chói tai).





Page
5

c) Phân loại âm. Nói chung tần số sóng âm trải dài từ 0 đến vô cùng nhưng chỉ có tần số nằm trong vùng âm nghe
được là gây ra cảm giác âm cho tai

Âm nghe được Hạ âm Siêu âm
* Những âm có tác dụng làm cho
màng nhĩ rung động gây ra cảm
giác âm gọi là âm nghe được.
* Tần số âm nghe được:
16Hz → 20000Hz
* Tai người ko nghe được. Tần số
hạ âm, nhỏ hơn 16Hz.
* Voi, bồ câu… có thể nghe được.
* Tai người ko nghe được. Tần số
hạ âm, lớn hơn 20000Hz.
* Dơi, chó, cá heo… có thể nghe
được.

d) Sự truyền âm.
* Môi trường truyền âm: _ Âm có thể truyền qua được chất rắn, chất lỏng và chất khí nhưng ko truyền qua c.không
_ Âm hầu như ko truyền qua được các chất xốp ( bông, len…) → làm chất cách âm.

* Tốc độ truyền âm: _ Sóng âm truyền trong mỗi môi trường với một tốc độ xác định, nhưng sẽ khác nhau khi
thay đổi môi trường truyền. Khi truyền từ môi trường này sang môi trường kia, thì tần số sóng âm không đổi.
_ Tốc độ truyền âm trong chất rắn > chất lỏng > chất khí.
2. Đặc trưng vật lí và đặc trưng sinh lí
3 đặc trưng vật lí của âm 3 đặc trưng sinh lí của âm
1. Tần số âm.
2. Cường độ âm, mức cường độ âm
a) Cường độ âm: (sóng âm mang năng lượng) Cường độ âm I tại một
điểm là đại lượng đo bằng lượng năng lượng sóng âm tải qua một đơn vị
diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong 1 đơn
vị thời gian.
Kí hiệu : I ( đơn vị : W/m
2
)
Mở rộng: Cường độ âm:
W P
I= =
tS S

Cường độ âm tại 1 điểm cách nguồn một đoạn R:
2
P
I=
4 R


Với W (J), P (W) là năng lượng, công suất phát âm của nguồn.S (m
2
)
là diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm

(với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S=4πR
2
)

b) Mức cường độ âm:
( )
10lg
dB
o
I
L
I


L: mức cường độ âm (dB)
I: cường độ âm (W/m
2
)
I
0 :
cường độ âm chuẩn (I
0
= 10
-12
W/m
2
)
Mở rộng:
0
I

L (B ) = lg
I
=>
0
I
1 0
I
L

Hoặc
0
I
L(dB) =10.lg
I

=>
2
2 1
2 1
2
1 2
I
L - L = 10lg 10 lg
I
R
R


Với I
0

= 10
-12
W/m
2
gọi
là cường độ âm chuẩn ở f = 1000Hz

Đơn vị của mức cường độ âm là Ben (B), thường dùng đềxiben (dB):
1B = 10dB.
3. Đồ thị dao động âm.
Khi một nhạc cụ phát ra một âm có tần số f
0
thì bao giờ nhạc cụ đó
cũng đồng thời phát ra một loạt âm có tần số 2f
0
,3f
0
,4f
0
…. có cường
độ khác nhau. Âm có tần số f
0
gọi là âm cơ bản hay họa âm thứ nhất.
Âm có tần số 2f
0
,3f
0
,4f
0
…

gọi là các họa âm thứ hai, thứ ba, thứ 4,….
tập hợp các họa âm tạo thành phổ của nhạc cụ trên.
1. Độ cao của âm là một đặc trưng
sinh lí của âm gắn với tần số âm.
Âm có tần số càng lớn thì nghe
càng cao, âm có tần số càng nhỏ
thì nghe càng trầm.

2. Độ to của âm là một đặc trưng
sinh lí của âm gắn liền với đặc
trưng vật lí mức cường độ âm.
Chú ý: Độ to của âm không tăng
theo cường độ âm mà tăng theo
mức cường độ âm, tuy nhiên ta ko
thể lấy mức cường độ âm làm số
đo độ to của âm.
Độ to phụ thuộc mức cường độ
âm và tân số

3. Âm sắc là một đặc trưng sinh lí
của âm giúp ta phân biệt được âm
do các nguồn khác nhau phát ra.
Âm sắc có liên quan mật thiết với
đồ thị dao động âm
Âm sắc phụ thuộc tần số và biên
độ

Page
6

Tần số âm cơ bản trên dây có hai đầu cố định:

0
2
v
f
l

= hiệu hai tần số liên tiếp
Tần số âm cơ bản trên dây một đầu cố định, một đầu tự do:

0
4
v
f
l

=( hiệu hai tần số liên tiếp )/2

Đồ thị dao động âm là đặc trưng vật lí thứ ba của âm

3. Các nguồn âm thường gặp:
+Dây đàn: Tần số do đàn phát ra (hai đầu dây cố định  hai đầu là nút sóng)

( k N*)
2
v
f k
l

 
. Ứng với k = 1  âm phát ra âm cơ bản có tần số
1
2
v
f
l


k = 2,3,4… có các hoạ âm bậc 2 (tần số 2f
1
), bậc 3 (tần số 3f
1
)…
+Ống sáo: Tần số do ống sáo phát ra (một đầu bịt kín (nút sóng), một đầu để hở (bụng sóng)
 ( một đầu là nút sóng, một đầu là bụng sóng)
(2 1) ( k N)
4
v
f k
l
  
. Ứng với k = 0  âm phát ra âm cơ bản có tần số
1
4
v
f
l


k = 1,2,3… có các hoạ âm bậc 3 (tần số 3f
1
), bậc 5 (tần số 5f
1
)…


Page
1
Ôn tập: Sóng điện từ và sóng ánh sáng.
Chương: Sóng Ánh Sáng.
*****
I. Thang sóng điện từ.




Một số tính chất cần chú ý:
a) Xét chiều từ trái sang phải: tốc độ lan truyền và bước sóng tăng, tần số và chiết suất giảm
b) Đều là sóng điện từ → sóng ngang, chúng không bị lệch trong điện trường và từ trường.
c) Chỉ có bức xạ nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy mới có thể giúp mắt nhìn thấy, có bước sóng từ (0,38μm →
0,76λm). Còn các bức xạ ngoài vùng này, mắt không thể nhìn thấy.
II. Tán sắc ánh sáng:
1. Định nghĩa: Hiện tượng một chùm sáng trắng (hay một chùm sáng phức tạp) khi đi qua lăng kính bị tách thành
những chùm sáng có màu sắc khác nhau gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng.
Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng: Tốc độ truyền ánh sáng trong môi trường trong suốt phụ
thuộc vào tần số ánh sáng. Vì vậy, chiết suất của môi trường phụ thuộc vào tần số ( và bước sóng) của ánh sáng.
v
ck
> v

khí
> v
lỏng
> v
rắn
và

ck
>

khí
>

lỏng
>

rắn
(tính chất này ngược lại với sóng cơ)
2. Ánh sáng trắng: Ánh sáng trắng là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
Ví dụ: ánh sáng Mặt trời, ánh sáng hồ quang điện, ánh sáng đèn điện dây tóc…

3. Ánh sáng đơn sắc: Ánh sáng đơn sắc (còn gọi là bức xạ ( đơn sắc)) là ánh sáng không bị tán sắc mà chỉ bị lệch
khi đi qua lăng kính. Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu nhất định (màu quang phổ) là một sóng điện từ ứng với một
tan số nhất định. Đôi khi gọi là ánh sáng.
Bước sóng ánh sáng đơn sắc trong chân không:
0
c
f



(c = 3.10
8
m/s, f : tần số ánh sáng)
Bước sóng ánh sáng đơn sắc trong môi trường:
0
n



với n = c/v

Chú ý: Khi xét cùng một bức xạ ánh sáng truyền qua hai môi trường trong suốt khác nhau thì:
_ tần số, màu sắc bức xạ không đổi.
_ vận tốc, bước sóng sẽ thay đổi

4. Ý nghĩa của 2 thí nghiệm của Niuton:
a) Thí nghiệm thứ nhất của Niuton: Chùm sáng trắng bị tán sắc khi đi qua lăng kính và khi ló ra bị lệch về phía
đáy của lăng kính. Tia đỏ bị lệch ít nhất, tia tím bị lệch nhiều nhất so với tia tới.
b) Thí nghiệm thứ hai của Niuton: Tia sáng đơn sắc không bị tán sắc khi qua lăng kính nhưng vẫn bị lệch về phía
đáy.

III. Giao thoa ánh sáng.
1. Hiện tượng nhiễu xạ: là hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản. Hiện tượng
này chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.

2. Giao thoa ánh sáng:
a) Điều kiện xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng:
Hai nguồn sáng phải phát ra hai sóng ánh sáng có cùng bước sóng (hoặc tần số), hiệu số
pha dao động của hai nguồn phải không đổi theo thời gian. → Hai nguồn kết hợp.

b) Hiệu đường đi từ hai khe truyền tới màn (hiệu quang lộ):
2 1
ax
d d
D
 
Á.Sáng nhìn thấy
đỏ
tím
Hồng ngoại Sóng vô tuyến
Sóng
cực
ngắn
Sóng
ngắn
Sóng
trung
Sóng
dài
Tử ngoại Tia X (Rơnghen)
Tia γ

Page
2
c) Vị trí vân sáng tại M:
M
D
x k
a


 ( k = 0, ±1,±2…) ( k = 0: vân sáng trung tâm, k = ±1 vân sáng bậc 1,….)
d) Vị trí vân tối tại M:
1
2
M
D
x k
a

 
 
 
 
( k = 0, ±1,±2…) ( không có khái niệm bậc đ/v vân tối)

3. Khoảng vân:

a) Định nghĩa: Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng hay hai vân tối liên tiếp.
b) Công thức:
lientiep lientiep
D
i
a
S S T T

  
   
 
   

4. Ứng dụng: Đo bước sóng ánh sáng.

III. Các loại quang phổ.
1. Công dụng và cấu tạo:
a) Công dụng: dùng để phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc.
b) Cấu tạo: 3 bộ phận chính
Ống chuẩn trực Hệ tán sắc (lăng kính) Buồng tối (buồng ảnh)
Tạo ra chùm sáng (tới) song song
đến lăng kính (gồm một khe hẹp
nằm tại tiêu diện của một thấu
kính hội tụ)
Phân tích chùm sáng tới thành
nhiều chùm tia đơn sắc , song
song ( gồm một số lăng kính )
Thu quang phổ của chùm sáng hiện
lên màn ảnh. (gồm một thấu kính hội
tụ và một tấm phim ảnh đặt tại tiêu
diện thấu kính)
c) Các loại quang phổ:
Quang phổ liên tục Quang phổ vạch phát xạ Quang phổ vạch hấp thụ
* Là một dải màu từ đỏ đến
tím, nối liền nhau một cách
liên tục (giống như qu.phổ Mặt
trời)
* Do c.rắn, lỏng, khí ở áp suất
lớn, bị nung nóng phát ra.
* Chỉ phụ thuộc nhiệt độ
nguồn sáng. Các chất khác
nhau nhưng ở cùng nhiệt độ thì
QP.L/Tục sẽ giống nhau

.* Ứng dụng: Đo nhiệt độ cao,
đo nhiệt độ của các nguồn sáng
rất xa
* Gồm các vạch màu riêng lẻ ngăn
cách nhau bằng những khoảng tối
* Do c.khí hay hơi ở áp suất thấp phát
ra khi bị kích thích bằng nhiệt hoặc
điện.
* Phụ thuộc vào nguyên tố khác nhau.
Các chất khác nhau thì QP.Vạch sẽ
khác nhau về số vạch, vị trí các vạch,
độ sáng tỉ đối giữa các vạch.
* Ứng dụng: nhận biết sự hiện diện
của các nguyên tố trong hỗn hợp hay
hợp chất.
Chú ý: Ánh sáng đèn ống là quang
phổ vạch phát xạ
* Quang phổ hấp thụ là các vạch
hay đám vạch tối trên nền một
qu.phổ liên tục.
* Người ta thu được QPV.HThụ
của chất khí hay chất lỏng bằng
cách cho một chùm sáng trắng
chiếu qua một chất khí hay chất
lỏng đó rồi chiếu vào một máy
quang phổ.
* Quang phổ hấp thụ của ch.khí
là quang phổ vạch. Quang phổ
hấp thụ của c.lỏng và c.rắn là các
đám vạch nối liền nhau.

IV. Tia hồng ngoại. Tia tử ngoại. Tia X.

Tia hồng ngoại Tia tử ngoại Tia X (tia Rơnghen)
Bản
chất
Chúng đều là sóng điện từ (không nhìn thấy được) nhưng khác nhau về bước sóng.
( λ
đỏ
< λ
h.ngoại
< vài mm ) (vài nanômet < λ
t.ngoại
< λ
tím
) ( 10
-11
m → 10
-8
m)
Cách
tạo
ra
Tất cả các vật có nhiệt
độ trên 0 K.

Những vật có nhiệt độ cao (từ
2000
0
C trở lên. Vd: hồ quang điện,

Mặt trời

Bắn một chùm hạt electron (chùm tia
Catot) có năng lượng lớn, đập vào
vật rắn, thì nó phát ra tia X
Tính
chất
_ Tác dụng nổi bật là
tác dụng nhiệt ( để
sưởi, sấy, đun nấu…
sơn công nghiệp, đèn
hồng ngoại, hồng ngoại
định hướng).
_ Cũng có tác dụng nhiệt.
_ kích thích phát quang → đèn
huỳnh quang.
_ Gây ra phản ứng hóa học, iôn hóa
kh.khí và một số chất khí khác, gây
ra hiện tượng qu.điện, tác dụng sinh
_ tính chất nổi bật là tính đâm xuyên
(có thể xuyên qua gỗ, giấy vải, mô
mềm…Đối với mô cứng và k.loại
(có nguyên tử lượng lớn) thì khó
xuyên qua. Dùng chì để chắn tia X.
_ Làm đen kính ảnh → chụp điện

Page
3
C

L
_ Gây ra một số phản
ứng hóa học. (ứng
dụng: chụp ảnh hồng
ngoại, quay phim ban
đêm)
_ Có thể được biến
điệu như sóng điện
từ→ Bộ điều khiển từ
xa, tên lửa dẫn đường
bằng hồng ngoại. ống
nhòm hồng ngoại
lí (tiệt trùng dụng cụ, thực phẩm, sản
phẩm…chữa bệnh còi xương. Hủy
diệt tế bào da, tế bào võng mạc, diệt
khuẩn, nấm mốc. Phát hiện vết nứt
trên bề mặt sản phẩm.)
_ Bị nước và thủy tinh, tầng ôzôn
hấp thụ mạnh, nhưng có thể truyền
qua được thạch anh.
trong y tế.
_ Làm phát quang một số chất. Dùng
(platino-xianua-bari) làm màn quan
sát khi chiếu điện/
_Iôn hóa không khí và gây ra hiện
tượng quang điện.
_ Tác dụng sinh lí: hủy diệt tế bào
(chữa ung thư).
_ Phát hiện khuyết tật bên trong sản
phẩm, kiểm tra hành lí hành

khách,dùng để nghiên cứu thành
phần và cấu trúc của vật rắn

Chương: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
I. Mạch dao động
1. Cấu tạo: Mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với một cuộn cảm có
độ tự cảm L tạo thành mạch kín. Nếu điện trở của mạch rất nhỏ (coi như bằng 0) thì mạch dao
động được xem là mạch dao động lí tưởng.
2. Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng tự cảm. Ban đầu tích điện cho tụ rồi cho nó
phóng điện trong mạch, tụ điện sẽ phóng điện qua lại trong mạch nhiều lần để tạo ra một dòng
điện xoay chiều trong mạch.
3. Dao động điện từ tự do trong mạch dao động:
a) Điện tích trên bản tụ sẽ biến thiên với biểu thức:
0
.cos( )
q q t
 
 

b) Điện áp giữa hai bản tụ cùng pha với điện tích trên tụ: u =
C
q
= U
0
cos(t + ). Với U
o
=
C
q
0

c) Dòng điện trong mạch sẽ biến thiên sớm pha hơn góc π/2 so với điện tích với biểu thức:
0
.cos( )
2
i I t

 
  

với I
0
= ω.q
0
d) Tần số góc riêng:
1
LC

 d) Tần số riêng:
1
2
2
f
LC



  e) Chu kì riêng:
2 1
2

T LC
f



  


e) Bước sóng :
 
 2
v LC
( với v là tốc độ ánh sáng trong môi trường truyền, nếu môi trường là chân không thì
v = c = 3.10
8
m/s: tốc độ ánh sáng)

f) Năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện:
2
2
1 1 1
.
2 2 2
d
q
W Cu q u
C
   →
2
2

0 0 0
(max) 0
1
2 2 2
d
q U q
W CU
C
  


g) Năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm:
2
1
2
t
W Li
 →
2
(max) 0
1
2
t
W LI


Chú ý: Tại thời điểm t
1
, năng lượng từ = Wt
1

, năng lượng điện = Wđ
1

Tại thời điểm t
2
, năng lượng từ = Wt
2
, năng lượng điện = Wđ
2

Nếu hai thời điểm này cách nhau: T/4 hoặc 3T/4 hoặc 5T/4… thì Wt
2
= Wđ
1
và Wt
1
= Wđ
2

h) Năng lượng điện từ: W
điệntừ
= W
điện
+ W
từ
= const = W
điện(max)
= W
từ(max)

(Đồ thị cơ năng là đường thẳng song song với trục Ot)
8
T
W
O
8
2T
8
3T
8
4T
8
5T
8
6T
8
7T
T

Page
4

i) Hệ thức liên hệ :
1)()(
2
0
2
0

I

i
q
q
Hay:
1)()(
2
0
2
0

I
i
I
q

Hay:
1)
.
()(
2
0
2
0

q
i
q
q

hay

0 0
I q




Chú ý:
_ Nếu mạch dao động biến thiên điều hòa với tần số f, chu kì T, tần số góc ω thì năng lượng điện trường và năng
lượng tử trường sẽ biến thiên tuần hoàn với chu kì T/2, tần số 2f, tần số góc 2ω.
_ Năng lượng điện từ không biến thiên mà luôn bảo toàn, nếu mạch dao động lí tưởng.
_ Trong mạch dao động, tần số dao động của mạch rất lớn, cỡ vài MHz.
_ Tần số, chu kì, tần số góc của mạch dao động phụ thuộc vào L,C
_ Trong một chu kì dao động điện từ, có 4 lần năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường.
_
Khoảng thời gian giữa hai lần bằng nhau liên tiếp của năng lượng điện trường và năng lượng từ trường là
.
4
T

_ Mạch dao động có điện trở thuần R  0 thì dao động sẽ tắt dần. Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một
năng lượng có công suất:
2 2 2 2 2
2
0 0 0
2 2 2
I C U U C
P I R R R R
L

   

_
Quy ước: q > 0 ứng với bản tụ ta xét tích điện dương thì i > 0 ứng với dòng điện chạy đến bản tụ mà ta xét.
_ Khi tụ phóng điện thì q và u giảm và ngược lại khi tụ nạp điện thì q và u tăng .
_ Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà điện tích trên một bản tụ điện có độ lớn cực đại là
2
T
t
 

_ Khoảng thời gian ngắn nhất t để điện tích trên bản tụ này tích điện bằng một nửa giá trị cực đại là
6
T
.

Phần mở rộng: Xét bài toán có liên quan đến nguồn điện:
Bài toán 1. Nối nguồn điện 1 chiều có suất điện động E điện trở trong với cuộn
cảm thuần L, sau khi dòng điện ôn định ngắt cuộn cảm rồi nối nó với tụ điện C tạo
thành mạch kín.
Năng lượng điện từ trong mạch là
2
2
0
1 1
2 2
LC
E
W LI L
r
 

 
 
 




Bài toán 2. Nối nguồn điện 1 chiều có suất điện động E điện trở trong với tụ điện để
nạp điện cho nó, sau đó ngắt tụ điện C khỏi rồi nối nó với cuộn cảm tạo thành mạch
kín.
Năng lượng điện từ trong mạch là
2 2
0
1 1
2 2
LC
W CU CE
 



Bài toán 3. Cho mạch dao động LC, ban đầu nối hai đầu Cuộn cảm vào hai cực của
nguồn điện 1 chiều có suất điện động E, điện trở trong r . Sau khi có dòng điện ổn
định chạy qua cuộn cảm, người ta ngắt nguồn điện ra khỏi cuộn cảm
Năng lượng điện từ trong mạch là
2
2 2 2
1 1 1 1
.
2 2 2 2

LC
E
W L i Cu L CE
r
 
   
 
 


Học sinh cần phân biệt 3 bài toán trên
Bài toán 1: Ban đầu nguồn điện chỉ nạp dòng cho cuộn cảm.
Bài toán 2: Ban đầu nguồn điện chỉ nạp điện cho tụ
Bài toán 3: Ban đầu nguồn điện nạp dòng cho cuộn cảm và nạp điện cho cả tụ điện.



Page
5
Bài toán tụ điện bị đánh thủng: ( Ban đầu mạch dao động LC có hai tụ, sau đó một tụ bị đánh thủng hoặc bị nối tắt
thì năng lượng trên tụ bị nối tắt sẽ mất đi. Lúc này năng lượng của mạch là năng lượng trên L và trên tụ còn lại
a) Nếu hai tụ mắc nối tiếp thì ( q
1
= q
2
) W
tụ1
+ W
tụ2
= W

bộtụ
và
1
2
2 1
C
C
W
C
W C


b) Nếu hai tụ mắc song song thì (u
1
= u
2
) W
tụ1
+ W
tụ2
= W
bộtụ
và
1
1
2 2
C
C
W
C

W C





4.Sự tương tự giữa dao động cơ và dao động điện
Đại lượng cơ Đại lượng điện Dao động cơ Dao động điện
Tọa độ
x
điện tích
q

x” + 
2
x = 0 q” + 
2
q = 0
Vận tốc
v
cường độ dòng điện
i
k
m



1
LC




Khối lượng
m
độ tự cảm
L
x = Acos(t + ) q = q
0
cos(t + )
Độ cứng k
nghịch đảo điện dung
1
C


v = x’ = -Asin(t + )
v = Acos(t + + /2)
i = q’ = -q
0
sin(t + )
i = q
0
sos(t + + /2 )
Lực
F
hiệu điện thế
u
2 2 2
( )
v

A x

 

2 2 2
0
( )
i
q q

 

Hệ số ma sát µ Điệntrở R

F = -kx = -m
2
x
2
q
u L q
C

 

Động năng W
đ
NL từ trưởng (W
L
)

W
đ
=
1
2
mv
2
W
L
=
1
2
Li
2
Thế năng W
t
NL điện trưởng (W
C
)

W
t
=
1
2
kx
2
W
C
=

2
2
q
C


Phần mở rộng:
Cuộn cảm Tụ điện
Mắc nối tiếp L = L
1
+ L
2

1 2
1 2 1 2
1 1 1
C C
C
C C C C C
   


Nếu có n tụ C
0
giống nhau mắc nối
tiếp thì C = C
0
/n
Mắc song song
1 2

1 2 1 2
1 1 1
L L
L
L L L L L
   


C = C
1
+ C
2
Nếu có n tụ C
0
giống nhau mắc song
song thì C = n.C
0

Chú ý: Mắc nối tiếp làm L tăng còn C giảm. Mắc nối tiếp làm L giảm còn C tăng.
Cách tính tụ điện xoay theo góc. Ví dụ: Cho một tụ xoay C
x
có giá trị từ 10pF đến 250pF ứng với góc
xoay từ 0
0
đến 120
0
. Điện dung của tụ tỉ lệ với góc xoay α theo hàm bậc nhất
a) Thành lập công thức tính điện dung của tụ xoay này.
b) Hỏi khi góc xoay 45
0

thì điện dung của tụ là bao nhiêu.
Bài làm: a) Vì điện dung của tụ tỉ lệ theo hàm bậc nhất nên nó có dạng sau: C
x
= C
0
+ k.α (α là góc xoay)
Với α = 0
0


C
x
= 10 và α = 120
0


C
x
= 250 . Thế vào p.t trên, sau đó giải hệ: ta được C
x
= 10 + 2α
b) Khi α = 45
0
thì C
x
= 10 + 2.45 = 100(pF)


II. Điện từ trường. Sóng điện từ.
1. Điện từ trường.

* Tại một nơi có từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một điện trường xoáy. Nếu tại một nơi
có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một từ trường(xoáy). Từ trường và điện trường biến
thiên theo thời gian không tồn tại riêng biệt, độc lập với nhau, mà chỉ là biểu hiện của một trường tổng quát, gọi là
điện từ trường.

Page
6
* Đường sức của điện trường xoáy và từ trường xoáy là những đường cong kín. Tại mỗi điểm trong điện từ
trường đường sức điện của điện trường xoáy bao quanh đường sức từ (đường cảm ứng từ) của từ trường xoáy và
ngược lại.
* Thuyết điện từ Mac-xoen diễn tả mối quan hệ giữa:
_ điện tích, điện trường, dòng điện và từ trường.
_ sự biến thiên của từ trường theo thời gian và điện trường xoáy.
_ sự biến thiên của theo điện trường thời gian và từ trường (xoáy).
Chú ý: Xung quanh điện tích dao động hoặc một tia lửa điện (tia sét) có điện từ trường.
Điện trường tĩnh do các vật đứng yên gây ra và đường sức của nó là những đường cong không kín.
Khái niệm dòng điện dịch không phải để nói về dòng điện mà nó nói về điện từ trường biến thiên giữa hai
bản tụ. Dòng điện dẫn là dòng dịch chuyển của electron trong dây dẫn
2. Sóng điện từ.
a) Định nghĩa: Sóng điện từ là điện từ trường ( biến thiên tuần hoàn theo thời gian) lan truyền trong không gian.
b) Đặc điểm của sóng điện từ
_ Sóng điện từ lan truyền được trong mọi môi trường rắn, lỏng, khí kể cả trong chân không. Tốc độ lan truyền bằng
tốc độ ánh sáng. ( tốc độ lan truyền được sắp xếp: cko > k.khí > lỏng > rắn)
_ Sóng điện từ là sóng ngang: Tại một điểm trên phương truyền sóng, các vector
E

và
B

luôn vuông góc với nhau

và vuông góc với phương truyền sóng (
v

). Ba vector
E

,
B

và
v

tạo thành một tam diện thuận (áp dụng tay phải
(ngón cái chỉ điện trường
E

, ngón trỏ chỉ từ trường
B

, ngón giữa chỉ
v

) ).
_ Trong sóng điện từ thì dao động của điện trường và từ trường tại một điểm luôn đồng pha.
_ Sóng điện từ cũng bị phản xạ, khúc xạ khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường. Nó còn có thể gây ra hiện
tượng giao thoa, nhiễu xạ…
_ Sóng điện từ mang năng lượng.
_ Sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài km được dùng trong thông tin liên lạc vô tuyến gọi là sóng vô
tuyến. Sóng vô tuyến được chia thành: sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng dài, sóng trung.
Sóng dài Sóng trung Sóng ngắn Sóng cực ngắn

* Truyền được trên mặt
đất vào ban ngày và
ban đêm (nhưng ko đi
xa được do dễ bị không
khí hấp thụ)
* Ko bị nước hấp thụ (
thông tin liên lạc dưới
nước, giữa các tàu
ngầm)

* Ban ngày bị tầng điện
li hấp thụ bị yếu rất
nhanh nhưng ban đêm
lại bị phản xạ.
* DÙng để truyền
thanh vô tuyến
* Khi lan truyền bị tầng điện li và
mặt đất phản xạ nhiều lần, nên có
thể truyền được mọi nơi trên mặt đất
(có thể lan truyền xung quanh trái
đất).
* So với sóng ngắn và trung nó bị
phản xạ mạnh nhất.
* DÙng để truyền thanh vô tuyến,
liên lạc hàng hải, hàng ko
* Ko bị hấp thụ bởi
tầng điện li, mà có
thể xuyên qua tầng
điện li đi vào không
gian.

* Dùng để truyền
hình vô tuyến,
thông tin liên lạc vệ
tinh, rađa, nhà du
hành vũ trụ.

III. Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến.
1. Nguyên tắc:
a) Việc phát sóng: Sóng chứa thông tin dữ liệu cần thiết gọi là sóng âm tần (vì tần số nhỏ). Sóng có nhiệm vụ “vận
chuyển” sóng chứa dữ liệu được gọi là sóng cao tần (vì tần số sóng lớn). Trước khi phát sóng phải trộn sóng âm tần
và sóng cao tần lại bằng mạch biến điệu.
b) Việc thu sóng: tại nơi phát, dùng mạch tách sóng để tách sóng âm và cao tần ra. Sau đó “thu” lại dữ lại dữ liệu
của sóng âm tần.
→ Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vào hiện tượng cộng hưởng điện từ.
2. Các bộ phận của máy phát sóng điện từ: Micro, máy phát sóng, mạch biến điệu, mạch khuếch đại, anten phát
Các bộ phận của máy thu sóng điện từ: Mạch tách sóng, mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần và âm tần,
anten thu

Page
1
Chương: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Bài : Đại cương về dòng điện xoay chiều.
I. Khái niện: Dòng điện xoay chiều hình sin là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo
quy luật hàm sin hoặc cosin, dạng tổng quát: i = I
0
.cos(ωt + φ)
i: cường độ dòng điện tức thời (A) I
0
: Cường độ dòng điện cực đại (I
0

> 0).
ω: tần số góc (rad/s)
2
T


 : chu kì (s)

1
2
f
T


 
: tần số (Hz) (ωt + φ): pha của dòng điện tại thời điểm t. φ: pha ban đầu
Chú ý: Trong 1 chu kì, dòng điện đảo chiều 2 lần.
Dòng điện xoay chiều cũng có hiệu ứng tỏa nhiệt Jun-Lenxơ.
Công của dòng điện xoay chiều A = u.i.t.
II. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều ( dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ)
Cho một cuộn dây có N vòng diện tích S quay đều với tốc độ góc ω quanh trục vuông góc với các đường sức
của một từ trường đều có cảm ứng từ B. Cuộn dây có điện trở R.
→ Từ thông biến thiên qua cuộn dây: Φ = NBS.cos(ωt)
→ Suất điện động biến thiên qua cuộn dây:
 
.sin
d
e NBS t
dt
 


   với E
0
: suất điện động cực đại (V)

→ Dòng điện xoay chiều xuất hiện trong cuộn dây:
 
.sin
e NBS
i t
R R


  với I
0
=
NBS
R

c.đ.d.đ cực đại


III. Giá trị hiệu dụng
Khi tính toán, đo lường các mạch điện xoay chiều, người ta chủ yếu sử dụng các giá trị hiệu dụng:




Ví dụ: Dòng điện hiệu dụng
0

2
I
I  , Hiệu điện thế hiệu dụng
0
2
U
U  ,
Suất điện động hiệu dụng:
0
2
E
e , Từ thông hiệu dụng:
0
2

 
Chú ý: * Không có công suất hiệu dụng mà ta chỉ sử dụng công suất trung bình.
* Giá trị trung bình của hàm sin(hoặc cosin) theo thời gian thì bằng 0.
* Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một dòng điện
ko đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trên R cho bởi dòng điện ko đổi ấy bằng
công suất trung bình tiêu thụ trên R bởi dòng điện xoay chiều nói trên.
* Khi cho số liệu ghi trên một thiết bị nào đó thì các giá trị này đều là giá trị hiệu dụng.

Bài: Các mạch điện xoay chiều đơn giản.
I. Cường độ dòng điện xoay chiều và hiệu điện thế xoay chiều (điện áp xoay chiều) ở đoạn mạch:
Biểu thức d.đ.x.c:
 
0
.cos
i

i I t
 
 
Biểu thức điện áp xoay chiều:
 
0
.cos
u
u U t
 
 

→ Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện:
u i
  
 
(
2 2
 

  
)
φ > 0: u sớm pha hơn i góc φ φ < 0: u trễ pha hơn i góc


φ = 0: u cùng (đồng) pha với i. φ = ±π/2 : u vuông pha với i.

Page
2


II. Các loại mạch điện xoay chiều đơn giản.
Mạch điện xoay chiều chỉ có
điện trở thuần.

Giản đồ:


Điện áp hai đầu đoạn mạch:
 
0
cosu U t
 
 

→Dòng điện xoay chiều qua mạch:
 
0
cos
U
u
i t
R R
 
  

( điện áp và dòng điện x/chiều cùng pha với nhau, khi mạch chỉ chứa R)
Đại lượng đặc trưng cho tính cản
trở dòng điện trong mạch: R
Biểu thức định luật Ôm:
U
I
R


(c.độ hiệu dụng bằng thương số giữa
điện áp hiệu dụng và điện trỏ của mạch)
Mạch điện xoay chiều chỉ có
tụ điện


Giản đồ:

Điện áp hai đầu đoạn mạch:
 
0
cosu U t
 
 

→ Điện tích trên tụ:
 
0
cosq Cu CU t
 
  

→Dòng điện xoay chiều qua mạch:
0
cos
2
dq
i CU t
dt

  
 
   
 
 

(Điện áp trễ pha hơn dòng điện s/chiều góc π/2 ( hay dòng điện x/chiều sớm
pha hơn điện áp góc π/2)khi mạch chỉ chứa tụ điện)
Đại lượng đặc trưng cho tính cản trở
dòng điện trong mạch là Dung kháng:
1 1
2 2
C
T
Z
C fC C
  
  

Ý nghĩa của dung kháng
* làm cho i sớm pha hơn u góc π/2.

* Khi f tăng (hoặc T giảm)
→ Z
C
giảm → I tăng →dòng điện x/ch
qua mạch dễ dàng.
* Khi f giảm (hoặc T tăng)
→ Z
C
tăng → I giảm →dòng điện x/ch
qua mạch khó hơn.

Biểu thức định luật Ôm:
C
U
I
Z


(c.độ hiệu dụng bằng thương số
giữa điện áp hiệu dụng và dung
kháng của mạch)

Công thức mở rộng:
2
2
0 0
1
C
C
u

i
U I
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Mạch điện xoay chiều chỉ có
cuộn cảm thuần



Giản đồ:

Điện áp xoay chiều hai đầu mạch:
 
0
cosu U t
 
 

→ Dòng điện xoay chiều qua mạch: i = I
0
.cos (ωt + φ – π/2 )
(Điện áp sớm pha hơn dòng điện s/chiều góc π/2 ( hay dòng điện x/chiều trễ

pha hơn điện áp góc π/2) khi mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần )
Đại lượng đặc trưng cho tính cản trở
dòng điện trong mạch là Cảm kháng:
2
2
L
L
Z L fL
T

 
  
Ý nghĩa của cảm kháng:
* làm cho i trễ pha hơn u góc π/2.
* Khi f tăng (hoặc T giảm)
→ Z
C
tăng → I giảm →dòng điện x/ch
qua mạch khó hơn.
* Khi f giảm (hoặc T tăng)
→ Z
C
giảm → I tăng →dòng điện x/ch
qua mạch dễ dàng hơn.
Biểu thức định luật Ôm:
L
U
I
Z


(c.độ hiệu dụng bằng thương số
giữa điện áp hiệu dụng và cảm
kháng của mạch)

Công thức mở rộng:
2
2
0 0
1
L
L
u
i
U I
 
 
 
 
 
 
 
 
 



Page
3
Chú ý:

C
R L
L C
u
u u
i
R Z Z
  
,


Bài : Mạch có R,L,C mắc nối tiếp
1. Định luật về điện áp tức thời: trong mạch điện xoay chiều gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp thì điện áp
tức thời giữa hai đầu của mạch ấy bằng tổng đại số các điện áp tức thời giữa hai đầu của từng đoạn mạch ấy
u = u
R
+ u
L
+ u
C

2. Mạch có R,L,C mắc nối tiếp
Điện áp tức thời giữa hai đầu mạch
u = U
0
.cos(ωt + φ
u
) với U
0
= U.

2


Dòng điện xoay chiều qua mạch
i = I
0
.cos(ωt + φ
i
) với I
0
= I.
2

Tổng trở của mạch

2 2
( )
L C
Z R Z Z  
Độ lệch pha giữa d.đ.x.c và đ/áp tức
thời giữa hai đầu mạch
u i
  
 
Với
tan
L C L C
R
Z Z U U
R U


 
 

Chú ý:
Z
L
> Z
C
(hoặc U
L
> U
C
) → φ > 0 →
u i
 

→ u sớm pha hơn i góc φ
( mạch có tính cảm kháng)
Z
L
< Z
C
(hoặc U
L
< U
C
) → φ < 0 →
u i
 


→ u trễ pha hơn i góc


((mạch có tính dung kháng)
* Hệ thức liên hệ giữa các điện áp
tức thời trong mạch
* Hệ thức liên hệ giữa các điện áp
cực đại trong mạch
* Hệ thức liên hệ giữa các điện áp
hiệu dụng trong mạch
u = u
R
+ u
L
+ u
C

2 2
0 0 0 0
( )
R L C
U U U U  

2 2
( )
R L C
U U U U  
Biểu thức định luật Ôm
U

I
Z

mở rộng:
C
R L
L C
U
U U
U
I
Z R Z Z
   

Biểu diễn bằng giản đồ Fresnen



Nhận thấy:
* u
L
luôn ngược pha với u
C
(u
L
sớm pha
hơn u
C
góc π)

* u
R
luôn vuông pha với cả u
L
, u
C
, u
LC
* i luôn cùng pha với u
R
nhưng lại vuông
pha với với cả u
L
, u
C
, u
LC


3. Cộng hưởng điện Khi xảy ra cộng hưởng điện, ta được:
Z
L
= Z
C
(hoặc U
L
= U
C
) → Z = R và
1

LC

 tanφ = 0, cosφ = 1 → φ = 0
Điện áp hai đầu mạch u cùng pha với i và u
R
(hay u lại vuông pha với u
L
và u
C
)
Cường độ hiệu dụng trong mạch sẽ đạt giá trị lớn nhất:
max
U
I I
R
 

Công suất tiêu thụ trên mạch đạt giá trị lớn nhất:
2
2
max
U
P P UI RI
R
   

Page
4
4. Công suất tiêu thụ trên mạch điện xoay chiều (công suất trung bình):
2

.cos .UI R I

  

Chú ý: CÔng suất tức thời
   
0 0 ax
os t+ os cos cos 2 cos
m
p ui U c I c t UI UI t p UI UI
      
       

5. Hệ số công suất (cosφ): cos
R
U
R
Z U

  ( 0 ≤ cosφ ≤ 1)
Chú ý: Đối với mạch chỉ chứa tụ điện, hoặc chỉ chứa cuộn cảm thuần: cosφ = 0 → công suất P = 0.
Đối với mạch chỉ chứa R, hoặc có cả RLC (nhưng xảy ra cộng hưởng) cosφ = 1.

7. Điện năng tiêu thụ trên đoạn mạch: W = P.t = UIt cosφ = R.I
2
t

8. Bài toán liên quan đến dòng điện 1 chiều và xoay chiều
_ Khi mắc đồng thời nguồn 1 chiều và xoay chiều ( u = a + b
2

cos(ωt + φ) vào mạch nối tiếp chứa tụ thì chỉ
dòng điện xoay chiều mới đi qua:
 
/
2
2
x c
L C
b
I
R Z Z

 

2
.
xc
P R I
 

_ Khi mắc đồng thời nguồn 1 chiều và xoay chiều ( u = a + b
2
cos(ωt + φ) vào mạch nối tiếp không chứa tụ
thì cả dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều đi qua:
 
/
2
2
x c
L C

b
I
R Z Z

 
,
1c
a
I
R

. Do đó, dòng
điện hiệu dụng qua mạch là:
2 2
1
c xc
I I I
 

2 2
1
. .
xc c
P R I R I
  


Bài : Truyền tải điện năng. Máy biến áp.
1. Bài toán truyền tải điện năng đi xa
* Công suất từ nguồn phát: P

phát
= U
phát
.I ( với I là d/điện hiệu dụng trên đường dây)
* CÔng suất hao phí trên đường dây do tỏa nhiệt:  
2
2
2
.
phat
hp day day
phat
P
P R I R
U
( r: điện trở trên đường dây tải điện)
* Độ giảm thế trên đường dây tải điện:
.
cos
phat
day day
phat
P
U R I R
U

  

→ Cách làm giảm hao phí:
C

1
: giảm điện trở r ( ko kinh tế, rất tốn kém).
C
2
: tăng điện áp nơi phát (sử dụng máy biến áp).
Chú ý: * Khi truyền tải điện năng, người ta sử dụng hai dẫn.
* Khi tăng điện áp lên n lần, hao phí giảm n
2
lần.

* Trong sản xuất để tránh lãng phí, nhà nước quy ước cosφ > 0,85.

II. Máy biến áp:
1. Cấu tạo:
Cuộn thứ nhất nối với nguồn phát điện, gọi là cuộn sơ cấp (gồm N
1
vòng)
Cuộn thứ hai nối với tải ( thiết bị tiêu thụ điện), gọi là cuộn thứ cấp
(gồm N
2
vòng)

2. Nguyên tắc hoạt động : Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ
Đặt một điện áp xoay chiều vào có tần số vào hai đầu cuộn sơ cấp để tạo ra dòng điện xoay chiều → Dòng điện
xoay chiều trong cuộn sơ cấp sẽ gây ra từ thông biến thiên trong hai cuộn dây (từ thông qua hai cuộn sơ cấp và
thứ cấp là như nhau). Lúc này ở hai đầu cuộn thứ cấp sẽ xuất hiện một sđđ cảm ứng biến thiên với cùng tần số f.
Chú ý: Điện áp hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp khác nhau nhưng tần số của chúng thì giống nhau.