Bài giảng bài mạch dao động vật lý 12 (6)

*Giới thiệu bài:
Các êlectron dao động trong mạch dao động của
anten phát ra sóng điện từ. Đó là một trong các
nguyên tắc cơ bản của việc liên lạc vô tuyến.


Bài 20. MẠCH DAO ĐỘNG

I. MẠCH DAO ĐỘNG

II. DAO ĐỘNG ĐiỆN TỪ TỰ DO TRONG MẠCH DAO ĐỘNG
III.NĂNG LƯỢNG ĐiỆN TỪ
IV.CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM CỦNG CỐ KiẾN THỨC


Máy phát
dao động kí

+ Thí nghiệm với mạch LC
R

Khóa
a

a K b

b

K
P

C

L

Điện
trở

R
C

i

P
Nguồn
điện

Tụ điện

L

Cuộn
cảm

t
O


I. MẠCH DAO ĐỘNG
1/Mạch dao động :

-Gồm cuộn dây có độ tự cảm L nối với tụ điện có điện dung C tạo
thành mạch kín .
-Nếu điện trở của mạch rất nhỏ, coi nhƣ bằng khơng, gọi là mạch dao
động lí tƣởng


I. MẠCH DAO ĐỘNG
1/Mạch dao động

2/Hoạt động của mạch

-Muốn mạch hoạt động ta
phải tích điện cho tụ điện
rồi cho nó phóng điện trong
mạch. Tụ điện phóng điện
qua lại trong mạch nhiều
lần, tạo ra dòng điện xoay
chiều trong mạch.


I. MẠCH DAO ĐỘNG
1/Mạch dao động
2/Hoạt động của mạch
3/Sử dụng 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.

A

q+ +
C
q- -

L

+

B


II. DAO ĐỘNG ĐiỆN TỪ TỰ DO TRONG MẠCH
DAO ĐỘNG

1/Định luật biến thiên điện tích và cƣờng độ dòng điện trong
một mạch dao động lí tƣởng


A
Nghiên cứu về mặt lí thuyết ngƣời ta
thu đƣợc kết quả sau:
1
2
 
 q''   2 q  0 (21.1)
LC

q+ +
q-

-

C

L

+

B

Nghiệm của phương trình 21.1 có dạng
Từ đó :

q  q0 cos t   

ii=
 q '  .q0 sin t   



i  .q0cos  t    
2


C2: Pha dao động
của q và i có trùng
nhau không? Vì sao?


Kết luận: Điện tích q của một bản tụ điện và

cƣờng độ dòng điện i trong mạch dao động biến
thiên điều hòa theo thời gian; i sớm pha  /2 so
với q.


II. DAO ĐỘNG ĐiỆN TỪ TỰ DO TRONG MẠCH DAO ĐỘNG
1/Định luật biến thiên điện tích và cƣờng độ dòng điện trong một mạch dao động
lí tƣởng
2/Định nghĩa dao động điện từ tự do.

-Sự biến thiên điều hòa của đại
lƣợng nào gây ra điện, đại lƣợng nào

gây ra từ trong mạch dao động?
-Dao động của cả điện và từ trong
mạch đƣợc gọi là gì?

-Sự biến thiên điều hòa theo thời gian của điện tích q
của một bản tụ điện và cƣờng độ dòng điện i trong mạch dao
động đƣợc gọi là dao động điện từ tự do.


3. Chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động
- Công thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động riêng
của mạch dao động gọi là công thức Tôm-xơn:
+ Tần số góc riêng:

1
LC



2

 2 LC

+ Chu kì riêng:

T

+ Tần số riêng:

1
1
f 
T 2 LC




III/ NĂNG LƢỢNG ĐiỆN TỪ
Khi tụ điện đã đƣợc tích điện,

nó dự trữ một dạng năng
lƣợng gì?

Khi có dòng điện chạy qua cuộn
dây, thì cuộn dây dự trữ một
dạng năng lƣợng gì?

Năng lƣợng điện từ là gì?


III. NĂNG LƢỢNG ĐiỆN TỪ

Tổng năng lƣợng điện trƣờng và năng lƣợng từ
trƣờng trong mạch dao động gọi là năng lƣợng
điện từ.


III. NĂNG LƢỢNG ĐiỆN TỪ
CHÚ Ý:

-Năng lƣợng điện trƣờng ở tụ điện và năng lƣợng từ
trƣờng ở cuộn dây là các đại lƣợng biến thiên theo thời
gian, cùng tần số. Còn năng lƣợng điện
từ trong mạch
bảo toàn (nếu không có sự tiêu hao năng lƣợng trong
mạch)


So sánh dao động cơ học & dao động điện từ :
DAO ĐỘNG CƠ HỌC

DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

x

q

v

i

Eđ

WB

Et

WE

K

1/C

m

L

Hệ số ma sát K
Lực ma sát Fms

Điện trở R
Nhiệt lƣợng Q


III/ Bài tập áp dụng củng cố kiến thức :

Câu 1: Nếu tăng số vòng dây của cuộn

cảm thì chu kì của dao động điện từ sẽ?
A. Tăng.
B. Giảm.
C. Không đổi.
D. Không kết luận được.


III/ Bài tập áp dụng củng cố kiến thức :

Câu 1: Nếu tăng số vòng dây của cuộn
cảm thì chu kì của dao động điện từ sẽ?
A. Tăng.
B. Giảm.
C. Không đổi.
D. Không kết luận được.


III/ Bài tập áp dụng củng cố kiến thức :
Câu 2: Mạch dao động là một mạch kín gồm:

A. Nguồn điện không đổi, tụ điện và cuộn cảm.
B. Tụ điện và điện trở thuần.
C. Tụ điện và cuộn cảm.
D. Cuộn cảm và điện trở thuần.


III/ Bài tập áp dụng củng cố kiến thức :
Câu 2: Mạch dao động là một mạch kín gồm:

A. Nguồn điện không đổi, tụ điện và cuộn cảm.

B. Tụ điện và điện trở thuần.
C. Tụ điện và cuộn cảm.
D. Cuộn cảm và điện trở thuần.


III/ Bài tập áp dụng củng cố kiến thức :
Câu 3: Một mạch dao động cộng hƣởng với tần số
f1=400Hz, lúc đĩ trong mạch cĩ điện dung C1=10-6 F, nếu
mắc song song với C1 một tụ C2 thì tần số cộng hƣởng của
mạch là f2=100Hz. Giá trị của C2 là:
A. 2.10-6 F
B. 1.10-6F
C. 0,5.10-6F

D. 15.10-6F


III/ Bài tập áp dụng củng cố kiến thức :
Câu 3: Một mạch dao động cộng hƣởng với tần số
f1=400Hz, lúc đĩ trong mạch cĩ điện dung C1=10-6 F, nếu
mắc song song với C1 một tụ C2 thì tần số cộng hƣởng của
mạch là f2=100Hz. Giá trị của C2 là:
A. 2.10-6 F
B. 1.10-6F
C. 0,5.10-6F

D. 15.10-6F


III/ Bài tập áp dụng củng cố kiến thức :

Câu 4: Tần số dao động riêng của mạch dao động gồm
cuộn cảm và tụ điện ghép thành mạch kín KHƠNG phụ
thuộc vào:
A. Số vịng dây trong cuộn cảm.
B. Diện tích của các bản tụ điện.
C. Điện dung của tụ điện.
D. Năng lƣợng kích thích ban đầu.


III/ Bài tập áp dụng củng cố kiến thức :
Câu 4: Tần số dao động riêng của mạch dao động gồm
cuộn cảm và tụ điện ghép thành mạch kín KHƠNG phụ
thuộc vào:
A. Số vịng dây trong cuộn cảm.
B. Diện tích của các bản tụ điện.
C. Điện dung của tụ điện.
D. Năng lƣợng kích thích ban đầu.