Chương IV
DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

CHỦ ĐỀ I
DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN

I. MẠCH DAO ĐỘNG

1. Mạch dao động điện từ
a. Mạch dao độnglà một mạch điện gồm 1 cuộn cảm có độ tự cảm L
mắc nối tiếp với 1 tụ điện có điện dung C tạo thành một mạch kín.
+ Nếu điện trở của mạch rất nhỏ, coi như bằng không, thì đó là 1
mạch dao động lí tưởng.
+ Tụ điện có nhiệm vụ tích điện cho mạch, sau đó nó phóng điện
qua lại trong mạch nhiều lần tạo ra một dao động điện xoay chiều trong
mạch. Ban đầu, để tụ hoạt động phải tích cho tụ một điện tích Q0.
b. Khi mạch hoạt động, cả q, u và i biến thiên cùng tần số
* Điện tích tức thời

* Hiệu điện thế (điện áp) tức thời

* Dòng điện tức thời

* Cảm ứng từ:

Trong đó:
là tần số góc riêng

là chu kỳ riêng

là tần số riêng

;

* Năng lượng điện trường:

* Năng lượng từ trường:

* Năng lượng điện từ:

Chú ý: + Mạch dao động có tần số góc (, tần số f và chu kỳ T thì Wđ và Wt biến thiên với tần số góc2(, tần số
2f và chu kỳ
.
+ Trong một chu kì dao động điện từ, có 4 lần năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường.
+ Khoảng thời gian giữa hai lần bằng nhau liên tiếp củanăng lượng điện trường và năng lượng từ trường là

+ Mạch dao động có điện trở thuần R ( 0 thì dao động sẽ tắt dần. Để duy trì dao động cần cung cấp cho
mạch một năng lượng có công suất:

+ Quy ước: q > 0 ứng với bản tụ ta xét tích điện dương thì i > 0 ứng với dòng điện chạy đến bảntụ mà
ta xét.
+ Khi tụ phóng điện thì q và u giảm và ngược lại.
+ Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà điện tích trên một bản tụ điện có độ lớn cực đại là

+ Khoảng thời gian ngắn nhất (t để điện tích trên bản tụ này bằng một nửa giá trị cực đại là
.
2. Sự tương tự giữa dao động điện và dao động cơ

Đại lượng cơ
Đại lượng điện
Dao động cơ
Dao động điện

x
q
x” + (2x = 0
q” + (2q = 0

v
i





m
L
x = Acos((t + ()
q = Q0cos((t + ()

k


v = x’ = - (Asin((t + ()
i = q’ = - (Q0sin((t + ()

F
u





µ
R
W = Wđ + Wt
W = Wđ + Wt

Wđ
Wt (WC)
Wđ =
mv2
Wt =
Li2

Wt
Wđ (WL)
Wt =
kx2
Wđ =



II. CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Dạng 1 : Tính toán các đại lượng cơ bản
+ Chu kỳ T = 2

+ Tần số f =

Nếu 2 cuộn dây ghép nối tiếp:



Nếu 2 cuộn dây ghép song song:



Nếu 2 tụ ghép nối tiếp:



Nếu 2 tụ ghép song song:



Bộ tụ xoay:


Tụ xoay:

Công thức tính điện dung của tụ
với d là khoảng cách giữa hai bản tụ.
Có :


có giá trị biến thiên trong khoảng :

+ Công thức tính điện dung của tụ phẳng
với d là khoảng cách giữa hai bản tụ.
+ Bước sóng điện từ
. Để thu được sóng điện từ tần số f thì tần số riêng của mạch dao động phải bằng f.
+ Năng lượng điện trường :



+ Năng lượng từ trường :



+Năng lượng điện từ : W =
+
=
+
=
. Vậy


+ Liên hệ

Dạng 2 : Viết các biểu thức tức thời
+ Phương trình
,
, Biểu thức q =

+ u = e- ri , Hiệu điện thế u = e = -L
(do r = 0)
+ Cường độ dòng điện i =

+ Năng lượng:

, tần số góc dao động của
là
chu kì
.

=
, tần số góc dao động của
là
, chu kì

+ Trong 1 chu kì
hai lần ( dùng đồ thị xác định thời điểm gặp nhau).
Dạng 3 : Năng lượng dao động