Mạch dao động

Khoahoc xin gửi tới bạn đọc bài viết Lý thuyết Vật lý 12 bài 20: Mạch dao động. Mời các bạn cùng theo dõi chi tiết bài viết dưới đây nhé

I. Mạch dao động 

  • Mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với một cuộn cảm có độ tự cảm L thành mạch kín. Nếu r rất nhỏ (≈ 0): mạch dao động lí tưởng.
  • Muốn mạch hoạt động thì ta tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện tạo ra một dòng điện xoay chiều trong.
  • 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. Mạch ngoài ở đây là các bộ phận khác của các mạch vô tuyến.

Lý thuyết Mạch giao động | Vật lí lớp 12 (ảnh 1)

2. Dao động điện từ tự do trong mạch dao động

Điện tích của mỗi bản tụ điện:

q = {q_0}.\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)

Dòng điện:

 \begin{matrix}
  i = q'\left( t \right) \hfill \\
   =  - {q_0}\omega .\cos \left( {\omega t + \varphi  + \dfrac{\pi }{2}} \right) \hfill \\
   = {I_0}.\cos \left( {\omega t + \varphi  + \dfrac{\pi }{2}} \right) \hfill \\
  {I_0} = \omega {q_0} \hfill \\ 
\end{matrix}

Trong đó: 

\begin{matrix}
  \omega  = \dfrac{1}{{\sqrt {LC} }} \hfill \\
  T = \dfrac{{2\pi }}{\omega } = 2\pi .\sqrt {LC}  \hfill \\
  f = \dfrac{1}{T} = \dfrac{1}{{2\pi .\sqrt {LC} }} \hfill \\ 
\end{matrix}

Kết luận:

+ Điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian; i sớm pha \dfrac{\pi}{2} so với q.

+ Sự biến thiên điều hòa theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i (hoặc cường độ điện trường \overrightarrow{E} và cảm ứng từ \overrightarrow{B} trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tự do.

3. Năng lượng điện từ

- Tổng năng lượng điện trường tức thời trong tụ điện và năng lượng từ trường tức thời trong cuộn cảm của mạch dao động gọi là năng lượng điện từ.

- Năng lượng điện trường tức thời trong tụ điện là:

vật lý 12

- Năng lượng điện trường tức thời trong tụ điện là:

vật lý 12

=> Năng lượng điện từ trong mạch dao động là tổng năng lượng điện trường và từ trường: 

vật lý 12

Nếu mạch không tiêu hao năng lượng thì năng lượng của mạch được bảo toàn.

  • 22 lượt xem
Sắp xếp theo