Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 20: Mạch dao động - Huỳnh Phượng An

TRƯỜNG THPT NGUYỄN VĂN CÔN 
VẬT LÝ 12 
GV: HUỲNH PHƯỢNG AN 
Chương IV: 
 DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 
Mạch dao động . Dao động điện từ . 
Điện từ trường . 
Sóng điện từ . 
Những nguyên tắc của việc thông tin liên lạc vô tuyến . 
Vài công thức cần nhớ 
Năng lượng của tụ điện 
Biểu thức đnghĩa cường độ dòng điện tức thời 
Hiệu điện thế giữa 2 bản tụ 
q 
C 
i 
Năng lượng của cuộn cảm 
L 
Chương IV: 
 DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 
Điện trường giữa hai bản tụ điện 
E = u / d 
Cảm ứng từ bên trong cuộn cảm 
B = 4 .10 -7 ni 
Chương IV: 
 DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 
Baøi 20 
MẠCH DAO ĐỘNG 
Baøi 20 
MẠCH DAO ĐỘNG 
1. Mạch dao động là gì ? 
Một cuộn cảm L mắc nối tiếp với một tụ điện C thành một mạch điện kín gọi là mạch dao động . 
Nếu điện trở của mạch coi như bằng không , thì mạch là mạch dao động lý tưởng . 
L 
C 
I. MẠCH DAO ĐỘNG: 
Baøi 20 
1. Mạch dao động là gì ? 
L 
C 
I. MẠCH DAO ĐỘNG: 
2. Hoạt động : 
K 
+ + 
- - 
q>0 
i 
MẠCH DAO ĐỘNG 
Tạo ra một dòng điện xoay chiều trong mạch dao động . 
Tạo ra một điện áp xoay chiều giữa hai bản tụ . 
Kết quả : 
 Dùng nguồn điện một chiều nạp điện tích q 
 cho tụ điện , sau đó cho nó phóng điện qua lại 
 nhiều lần trong mạch dao động . 
Baøi 20 
CỦNG CỐ 
a 
b 
K 
C 
L 
P 
R 
I. MẠCH DAO ĐỘNG: 
MẠCH DAO ĐỘNG 
1. Mạch dao động là gì ? 
2. Hoạt động : 
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO TRONG MẠCH DAO ĐỘNG: 
1. Định luật biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong mạch dao động lý tưởng : 
Quy ước : 
q > 0, nếu bản tụ đang xét ( bên trên ) tích điện dương . 
i > 0, nếu dòng điện chạy qua cuộn cảm theo chiều đến bản tụ đang xét . 
Baøi 20 
Ta có : 
q + 
+ 
- 
L 
+ 
i>0 
C 
MẠCH DAO ĐỘNG 
Điện tích q của một bản tụ và cường độ dòng điện i trong mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian và i sớm pha so với q. 
Baøi 20 
CỦNG CỐ 
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO TRONG MẠCH DAO ĐỘNG: 
1. Định luật biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong mạch dao động lý tưởng 
2. Định nghĩa dao động điện từ tự do: 
 Sự biến thiên điều hòa theo thời gian của điện tích q trên một bản tụ và cường độ dòng điện i ( hoặc cường độ điện trường và cảm ứng từ ) trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tự do. 
MẠCH DAO ĐỘNG 
Baøi 20 
II. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO TRONG MẠCH DAO ĐỘNG: 
Chu kỳ và tần số của dao động điện từ tự do trong mạch dao động gọi là chu kỳ và tần số riêng của mạch dao động . 
Công thức Tôm-xơn : 
3. Chu kỳ và tần số dao động riêng của mạch dao động 
 Ví dụ : Tính chu kỳ và tần số dao động riêng của một mạch dao động , biết tụ điện trong mạch có điện dung là 120 pF và cuộn cảm có độ tự cảm là 3mH. 
Giải : 
Ta có : C = 120 pF = 120.10 -12 F 
 L = 3 mH = 3.10 -3 H 
Chu kỳ riêng : 
Tần số riêng : 
MẠCH DAO ĐỘNG 
Baøi 20 
III. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỪ CỦA MẠCH DAO ĐỘNG: 
Năng lượng điện trường tập trung trong tụ điện : 
Năng lượng từ trường tập trung trong cuộn cảm : 
Tổng năng lượng điện trường và từ trường của mạch gọi là năng lượng điện từ : 
 Nếu không có sự tiêu hao năng lượng thì năng lượng điện từ trong mạch dao động sẽ được bảo toàn . 
MẠCH DAO ĐỘNG 
Baøi 20 
CỦNG CỐ 
ÁP DỤNG 
Câu 1: Mạch dao động là gì ? Dao động điện từ tự do là gì ? Năng lượng điện từ là gì ? 
Câu 2: Sự biến thiên của dòng điện i trong một mạch dao động lệch pha như thế nào so với sự biến thiên của điện tích q của một bản tụ điện ? 
i ngược pha với q 
i cùng pha với q. 
i sớm pha /2 so với q. 
i trễ pha /2 so với q. 
MẠCH DAO ĐỘNG 
i ngược pha với q 
i cùng pha với q. 
i sớm pha /2 so với q. 
i trễ pha /2 so với q.