Ngy 9122013 CHNG IV DAO NG V SNG

Ngày 9/12/2013 CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ Tiết : 49 1. - DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ Dao động điện từ trong mạch LC Cấu tạo mạch dao động (Mạch LC) Quá trình dao động Điện và Từ trong mạch LC Khái niệm dao động điện từ và dao động điện từ tự do 2. Năng lượng điện từ trong mạch dao động 3. Dao động điện từ tắt dần, dao động điện từ tự do, dao động điện từ cưỡng bức 4. Sự tương tự giữa dao động điện từ và dao động cơ

1. Dao động điện từ trong mạch LC a. Thí nghiệm: * Sơ đồ mạch điện: A B K P + - C L

A B K + - qmax umax + - C L i=0 * Đóng k sang A : Nguồn P nạp điện cho tụ điện C ( qmax ; umax).

A i C B K qmax umax + - C L

Rdd = 0 C L Mạch dao động C L, RL= 0 Mạch dao động lí tưởng ( Rm= 0 ) Mạch Dao động: gồm tụ điện (điện dung C) nối với cuộn dây (độ tự cảm L) thành mạch kín

b. Giải thích: (khảo sát định tính sự biến thiên của điện tích tụ điện và dòng điện qua cuộn cảm) K q u + - C cư L icư i • Đóng k sang B : Tụ điện C sẽ phóng điện qua L i. C ( từ 0 ) từ thông tăng dần qua cuộn cảm L gây ra hiện tượng cảm ứng điện từ ( ) xuất hiện dòng điện tự cảm ngược chiều với dòng điện do tụ điện phóng ra dòng điện tổng hợp i trong mạch tăng dần đến giá trị cực đại

K B K + - L C B i C q + u - C L icư i B B K K q= 0 u=0 cư L C cư q - u + L C cư

B K + L C - q max i= 0 - u max * Khi tụ điện hết điện( q = 0, u = 0 ) dòng điện tự cảm lại nạp điện cho tụ điện theo chiều ngược lại (- qmax ; - umax) tụ điện lại phóng điện

B K - q - - u + C i C L icư i

B K q= 0 u=0 L C cư - i max * Hiện tượng sẽ lặp đi lặp lại tạo thành dao động điện và dao động từ trong mạch

qmax umax + + - -qmax -umax q=0 u=0 + - - + 1 2 3 4 i=0 i ima i x - + + 5 i= 0 - + q=0 u=0 Chu kì mới… + + - 6 7 8 i -imax i + + - 9 i=0

q O t i O xmax v=0 t x=0 vmax xmax v=0 x=0 -vmax Chu kì mới…

L

c. Khảo sát định lượng: A K q>0 q<0 + - i>0 C L + * Quy ước: q > 0 : ứng với lúc bản cực trên tích điện tích dương. i > 0 : ứng với dòng điện có chiều chạy đến bản mà ta xét ( chiều từ B đến A ) B q’’ + 2 q = 0 1. Đl ôm cho đoạn mạch AB 2. Định nghĩa i = dq/dt = q’ 3. u = q/C

+ Biểu thức: q, i, u q = q 0 cos( t + ) i = q 0 cos( t + ) I 0 = q 0 u = q 0 /C cos( t + ) U 0 = q 0 /C • Nhận xét: Các đại lượng i, q, u biến thiên tuần hoàn theo quy luật dạng sin -> Biến thiên của Từ trường và điện trường trong mạch LC gọi là Dao động điện từ • Nếu không có tác động điện hoặc từ với bên ngoài dao động điện từ tự do. Với : Tâ n sô go c riêng: Tâ n sô riêng: Chu ky riêng:

2. Năng lượng điện từ trong mạch dao động: Năng lượng điện từ toàn phần của mạch LC Năng lượng Từ trường: WC =1/2. q 2 /C * ? Nhận xét: SGK Năng lượng điện trường: WL = 1/2 Li 2