Xác định Các đại Lượng Của Dao động điện Từ
Có thể bạn quan tâm
XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
a. Các công thức:
-Chu kì, tần số, tần số góc của mạch dao động:
\(T=2\pi \sqrt{LC};f=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}=\frac{1}{2\pi }.\frac{Io}{Qo};\omega =\frac{1}{\sqrt{LC}}\)
- Bước sóng điện từ: trong chân không: λ = \(\frac{c}{f}\) = cT = c2π\(\sqrt{LC}\) Hay: \(\lambda =6\pi .10^{8}.\sqrt{LC}=6\pi .10^{8}.\frac{Qo}{Io}(m)\) (m)
-Trong môi trường:\(\lambda =\frac{v}{f}=\frac{c}{nf}\) (c = 3.108 m/s)
-Máy phát hoặc máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC thì tần số sóng điện từ phát hoặc thu được bằng tần số riêng của mạch.Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến thu được sóng điện từ có bước sóng:
\(\lambda =\frac{c}{f}=2\pi c\sqrt{LC}\)
-Nếu mạch chọn sóng có cả L và C biến đổi thì bước sóng mà máy thu vô tuyến thu được sẽ thay đổi trong giới hạn từ:
\(\lambda _{min}=2\pi c\sqrt{L_{min}C_{min}}\) đến \(\lambda _{max}=2\pi c\sqrt{L_{max}C_{max}}\).
+ Ghép cuộn cảm.
- có hai cuộn cảm có độ tự cảm lần lượt là L1 và L2 được ghép thành bộ tụ có điện dung Lbộ = Lb
-Nếu 2 cuộn dây ghép song song:
\(\frac{1}{L_{//}}=\frac{1}{L_{1}}+\frac{1}{L_{2}}\Rightarrow L_{//}=\frac{L_{1}.L_{2}}{L_{1}+L_{2}}\)giảm độ tự cảm
\(\frac{1}{Z_{L_{b}}}=\frac{1}{Z_{L_{1}}}+\frac{1}{Z_{L_{2}}}\)giảm cảm kháng
Nếu 2 cuộn dây ghép nối tiếp:
\(L_{nt}=L_{1}+L_{2}\) tăng độ tự cảm
ZLb = ZL1 + ZL2 tăng cảm kháng
+ Ghép tụ:
- Có hai tụ điện có điện dung lần lượt là C1 và C2được ghép thành bộ tụ có điện dung Cbộ = Cb
-Nếu 2 tụ ghép song song:
\(C_{//}=C_{1}+C_{2}\) tăng điện dung
\(\frac{1}{Z_{C_{b}}}=\frac{1}{Z_{C_{1}}}+\frac{1}{Z_{C_{2}}}\) giảm dung kháng
Nếu 2 tụ ghép nối tiếp:
\(\frac{1}{{C_{nt}}}=\frac{1}{{C_{1}}}+\frac{1}{{C_{2}}}\Rightarrow C_{nt}=\frac{C_{1}C_{2}}{C_{1}+C_{2}}\) giảm điện dung
ZCb = ZC1 + ZC2 tăng dung kháng
+Bộ tụ xoay:
Tụ xoay: \(C_{x}//C_{0}: (\frac{\lambda _{1}}{\lambda _{0}})^{2}=\frac{C_{x1}+C_{0}}{C_{0}}\)
Công thức Tụ xoay
b. Bài tập tự luận:
Bài 1: Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 2 mH và tụ điện có điện dung C = 0,2 μF. Biết dây dẫn có điện trở thuần không đáng kể và trong mạch có dao động điện từ riêng. Xác định chu kì, tần số riêng của mạch.
Giải: Ta có: T = 2\(\pi \sqrt{LC}\)= 4π.10-5 = 12,57.10-5 s; f = \(\frac{1}{T}\) = 8.103 Hz.
Bài 2: Mạch dao động của một máy thu thanh với cuộn dây có độ tự cảm L = 5.10-6 H, tụ điện có điện dung 2.10-8 F; điện trở thuần R = 0. Hãy cho biết máy đó thu được sóng điện từ có bước sóng bằng bao nhiêu?
Giải: Ta có: \(\lambda =2\pi c\sqrt{LC}\)= 600 m.
Bài 3: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 4 μH và một tụ điện C = 40 nF.
a) Tính bước sóng điện từ mà mạch thu được.
b) Để mạch bắt được sóng có bước sóng trong khoảng từ 60 m đến 600 m thì cần phải thay tụ điện C bằng tụ xoay CV có điện dung biến thiên trong khoảng nào? Lấy π2 = 10; c = 3.108 m/s.
Giải: a) Ta có: λ= 2πc \(\sqrt{LC}\)= 754 m.
b) Ta có: C1 = \(\frac{{\lambda _{1}}^{2}}{4\pi ^{2}c^{2}L}\) = 0,25.10-9 F; C2 = \(\frac{{\lambda _{2}}^{2}}{4\pi ^{2}c^{2}L}\) = 25.10-9 F;
vậy phải sử dụng tụ xoay CV có điện dung biến thiên từ 0,25 πF đến 25 πF.
Bài 4: Cho một mạch dao động điện từ LC đang dao động tự do, độ tự cảm L = 1 mH. Người ta đo được điện áp cực đại giữa hai bản tụ là 10 V, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 1 mA. Tìm bước sóng điện từ mà mạch này cộng hưởng.
Giải: . Ta có:
Bài 5: Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 2.10-6 H, tụ điện có điện dung C thay đổi được, điện trở thuần R = 0. Để máy thu thanh thu được các sóng điện từ có bước sóng từ 57 m (coi bằng 18π m) đến 753 m (coi bằng 240p m) thì tụ điện phải có điện dung thay đổi trong khoảng nào? Cho c = 3.108 m/s.
Giải: Ta có: C1 = \(\frac{{\lambda _{1}}^{2}}{4\pi ^{2}c^{2}L}\) = 4,5.10-10 F; C2 = \(\frac{{\lambda _{2}}^{2}}{4\pi ^{2}c^{2}L}\) = 800.10-10 F.
Vậy C biến thiên từ 4,5.10-10 F đến 800.10-10 F.
c.Trắc nghiệm:
Câu 1: Mạch dao động điện từ gồm tụ C = 16nF và cuộn cảm L = 25mH. Tần số góc dao động là:
A. ω = 200Hz. B. ω = 200rad/s. C. ω = 5.10-5Hz. D. ω = 5.104rad/s.
Giải: Chọn D.Hướng dẫn:
Từ Công thức \(\omega =\frac{1}{\sqrt{LC}}\) , với C = 16nF = 16.10-9F và L = 25mH = 25.10-3H.
Suy ra ω.
Câu 2: Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 2pF, (lấy π2 = 10). Tần số dao động của mạch là
A. f = 2,5Hz. B. f = 2,5MHz. C. f = 1Hz. D. f = 1MHz.
Giải: Chọn B.
Áp dụng công thức tính tần số dao động của mạch \(f=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}\), thay L = 2.10-3H, C = 2.10-12F và π2 = 10, ta được f = 2,5.106H = 2,5MHz.
Câu 3: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C và một cuộn cảm có độ tự cảm L . Mạch dao động có tần số riêng 100kHz và tụ điện có c= 5.nF. Độ tự cảm L của mạch là :
A. 5.10-5H. B. 5.10-4H. C. 5.10-3H. D. 2.10-4H.
Giải: Chọn B.Hướng dẫn:
\(L=\frac{1}{\omega ^{2}C}=\frac{1}{4\pi ^{2}f^{2}C}\)
hoặc dùng lệnh SOLVE của máy tính Fx 570ES, với ẩn số L là biến X :
Dùng biểu thức \(f=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}\) Nhập các số liệu vào máy tính : \(10^{5}=\frac{1}{2\pi \sqrt{Xx5.10^{-9}}}\).
Sau đó nhấn SHIFT CALC ( Lệnh SOLVE) và nhấn dấu = hiển thị kết quả của L: X = 5.066059.10-4 (H)
Chú ý: Nhập biến X là phím: ALPHA ) : màn hình xuất hiện X
Nhập dấu = là phím : ALPHA CALC :màn hình xuất hiện =
Chức năng SOLVE: SHIFT CALC và sau đó nhấn phím = hiển thị kết quả X = .....
Câu 4: Một mạch dao động LC có tụ C=10 – 4/π F, Để tần số của mạch là 500Hz thì cuộn cảm phải có độ tự cảm là:
A. L = 102/π H B. L = 10 – 2/π H C. L = 10 – 4/π H D. L = 10 4/π H
Câu 5: Một mạch dao động LC với cuộn cảm L = 1/π mH, để mạch có tần số dao động là 5kHz thì tụ điện phải có điện dung là:
A. C = 10 – 5/π mF B. C = 10 – 5/π F. C = 10 – 5/π2 F D. C = 10 5/π mF
Câu 6: Trong mạch dao động LC, khi hoạt động thì điện tích cực đại của tụ là Q0=1 µC và cường độ dòng điện cực đại ở cuộn dây là I0=10A. Tần số dao động của mạch là:
A. 1,6 MHz B. 16 MHz C. 1,6 kHz D. 16 kHz
Câu 7: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm tụ C = 880pF và cuộn L = 20mH. Bước sóng điện từ mà mạch thu được là
A. λ= 100m. B.λ= 150m. C. λ= 250m. D.λ = 500m.
Chọn C.Hướng dẫn: Bước sóng điện từ mà mạch chọn sóng thu được là \(\lambda =2\pi .3.10^{8}.\sqrt{LC}\) = 250m.
Từ khóa » Công Thức Lamda
-
Bước Sóng – Wikipedia Tiếng Việt
-
Tất Tần Tật Công Thức Tính Tần Số Bạn Cần Phải Biết - Kiến Guru
-
Cách để Tính Bước Sóng - WikiHow
-
Bước Sóng Là Gì? Công Thức Tính Bước Sóng CHUẨN NHẤT
-
Công Thức Tính Bước Sóng Và Bài Tập Vận Dụng - Chăm Học Bài
-
Cơ Bản - Công Thức Giải Nhanh Vật Lý Chương Sóng ánh Sáng
-
Bước Sóng Là Gì? Công Thức Tính Bước Sóng CHUẨN NHẤT - Mobitool
-
Tần Số Là Gì? Công Thức Tính Tần Số - Thuận Nhật
-
Viết Công Thức Liên Hệ Giữa Bước Sóng điện Từ (lamda) Với Tần Số ...
-
Top 9 Công Thức Tính Lamda - Ôn Thi HSG
-
Công Thức Liên Hệ Giữa Tốc độ Sóng U, Bước Sóng Lamda , Chu Kì T Và ...
-
Tất Tần Tật Công Thức Tính Bước Sóng Điện Từ, Trắc Nghiệm Vật ...
-
Những Công Thức Sóng Dừng Hay Dùng - Songco