Ôn lý thuyết học kỳ 2-12(2009)

A. DAO ÑOÄNG ÑIEÄN TÖØ

1. Söï bieán thieân ñieän tích vaø doøng ñieän trong maïch dao ñoäng:

+ Maïch dao ñoäng laø moät maïch ñieän kheùp kín goàm moät tuï ñieän coù ñieän dung C vaø moät cuoän daây coù ñoä töï caûm L, coù

ñieän trôû thuaàn khoâng ñaùng keå noái vôùi nhau.

+ Ñieän tích treân tuï ñieän trong maïch dao ñoäng: q = Qo cos(ωt + ϕ).

+ Cöôøng ñoä doøng ñieän treân cuoän daây: i = q' = Iocos(ωt + ϕ + 2

π

) (sớm pha hơn ñieän tích )

+ Điện áp 2 đầu tụ: u=U0cos(ωt + ϕ).

Ñieän tích treân tuï ñieän vaø cöôøng ñoä doøng ñieän trong maïch dao ñoäng bieán thieân ñieàu hoaø vôùi

-taàn soá goùc ω = LC

1

.

-Tần số riêng LC

f

2π

1

= ; Chu kỳ riêng T =2π LC .

Taàn soá cuûa maïch dao ñoäng chæ phuï thuoäc vaøo nhöõng ñaëc tính cuûa maïch.

2.Naêng löôïng ñieän töø trong maïch dao ñoäng

+ Naêng löôïng ñieän tröôøng treân tuï ñieän

Wñ = 2

1

qu =

C

q

2

2

=

C

Qo

2

2

cos2

(ωt + ϕ).

+ Naêng löôïng töø tröôøng treân cuoän caûm

Wt = 2

1

Li2

= 2

1

Lω

2 Qo

2

sin2

(ωt + ϕ) =

C

Qo

2

2

sin2

(ωt + ϕ).

Naêng löôïng ñieän tröôøng vaø naêng löôïng töø tröôøng bieán thieân ñieàu hoaø vôùi taàn soá goùc ω’ = 2ω vaø chu kì T’ = 2

T

.

- Naêng löôïng ñieän tröôøng vaø naêng löôïng töø tröôøng bieán thieân ñieàu hoøa theo thôøi gian vôùi cuøng moät taàn soá.

+ Naêng löôïng ñieän töø trong maïch

W = Wñ + Wt = +

C

Qo

2

2

cos2

(ωt + ϕ) +

C

Qo

2

2

sin2

(ωt + ϕ) = 2

1

C

Qo

2

= 2

1

LIo

2

= 2

1

CUo

2

- Naêng löôïng trong maïch dao ñoäng goàm naêng löôïng ñieän tröôøng taäp trung ôû tuï ñieän vaø naêng löôïng töø tröôøng taäp

trung ôû cuoän caûm.

- Toång naêng löôïng cuûa ñieän tröôøng vaø naêng löôïng töø tröôøng (năng lượng điện từ hay năng lượng mạch dao động)

laø khoâng ñoåi, töùc laø ñöôïc baûo toaøn.

3.Söï taét daàn cuûa dao ñoäng ñieän töø trong maïch dao ñoäng :-dao động có biên độ giảm dần theo thời gian

+ Do điện trở thuần R của cuoän caûm vaø daây noái . laøm tieâu hao naêng löôïng cuûa maïch do toûa nhieät.

+ Ngoaøi ra coøn moät phaàn naêng löôïng bò böùc xaï ra khoâng gian xung quanh döôùi daïng soùng ñieän töø cuõng laøm giaûm

naêng löôïng cuûa maïch.

Naêng löôïng cuûa maïch dao ñoäng giaûm daàn, do ñoù dao ñoäng ñieän töø trong maïch taét daàn.

4.Dao động điện từ duy trì : -là dao động trong đó năng lượng bị tiêu hao trong mỗi chu kỳ được bù đắp.

-Cách duy trì : dùng mạch điện duy trì dùng trănzito

5.Dao động điện từ cưỡng bức.Cộng hưởng.

-Dao động biến thiên theo tần số của nguồn điện ngoài.Khi tần số cưỡng bức bằng tần số riêng thì xảy ra hiện tượng

cộng hưởng (Biên độ dao động điện trong khung đạt cực đại).

B.ÑIEÄN TÖØ TRÖÔØNG

1. Điện từ trường (theoMacxoen)

-Mỗi bieán thieân của töø tröôøng theo thôøi gian, noù sinh ra moät ñieän tröôøng xoaùy trong khoâng gian xung quanh noù,

(töùc laø moät ñieän tröôøng maø caùc ñöôøng söùc laø nhöõng ñöôøng cong kheùp kín, bao quanh caùc ñöôøng caûm öùng töø cuûa töø

tröôøng.).Ngược lại, mỗi biến thiên theo thời gian của điện trường cũng sinh ra từ trường biến thiên theo thời gian

trong không gian xung quanh.

+ Khaùi nieäm veà doøng ñieän dòch: doøng ñieän dòch laø moät khaùi nieäm duøng ñeå chæ söï bieán thieân cuûa ñieän tröôøng, noù

töông ñöông nhö moät doøng ñieän laø ñeàu sinh ra töø tröôøng.

Doøng ñieän trong maïch dao ñoäng ñöôïc coi laø doøng ñieän kheùp kín goàm doøng ñieän daãn chaïy trong daây daãn vaø doøng

ñieän dòch chaïy qua tuï ñieän.

* Söï khaùc nhau giöõa ñieän tröôøng xoaùy vaø ñieän tröôøng tónh

+ Ñieän tröôøng xoaùy coù ñöôøng söùc kheùp kín, ñieän tröôøng tónh coù ñöôøng söùc khoâng kheùp kín.

+ Ñieän tröôøng xoaùy bieán thieân theo thôøi gian, khoâng gian. Ñieän tröôøng tónh khoâng bieán ñoåi theo thôøi gian, chæ bieán

ñoåi theo khoâng gian.

+ Ñieän tröôøng xoaùy do töø tröôøng bieán thieân sinh ra, ñieän tröôøng tónh do ñieän tích ñöùng yeân sinh ra.

2. Soùng ñieän töØ

Soùng ñieän töø laø quaù trình lan truyeàn ñiện từ trường trong khoâng gian.

3. Đặc điểm của sóng điện từ :

- Tốc độ trong chân không sấp sỉ tốc độ ánh sáng (c=3.108m/s)

- Là sóng ngang, trong đó E



luôn vuông góc với B



và cả hai véctơ này luôn vuông góc với phương truyền sóng

theo một tam diện thuận.Cả

* Tính chaát cuûa soùng ñieän töø.

+ Soùng ñieän töø cuõng coù nhöõng tính chaát gioáng nhö soùng cô hoïc. Chuùng phaûn xaï ñöôïc treân caùc maët kim loaïi. Chuùng

giao thoa ñöôïc vôùi nhau.

+ Soùng ñieän töø truyeàn ñöôïc trong moâi tröôøng vaät chaát vaø caû trong chaân khoâng. Vaän toác lan truyeàn cuûa soùng ñieän töø

trong chaân khoâng baèng vaän toác aùnh saùng: c = 3.108

m/s.

Trong chaân khoâng taàn soá f vaø böôùc soùng λ cuûa soùng ñieän töø lieân heä vôùi nhau bôûi bieåu thöùc λ = f

c

.

Khi truyeàn qua caùc moâi tröôøng khaùc nhau vaän toác cuûa soùng ñieän töø thay ñoåi neân böôùc soùng ñieän töø thay ñoåi coøn

taàn soá cuûa soùng ñieän töø thì khoâng ñoåi.

+ Soùng ñieän töø laø soùng ngang. Trong quaù trình truyeàn soùng, taïi moät ñieåm baát kyø treân phöông truyeàn veùc tô cöôøng ñoä

ñieän tröôøng →

E vaø veùc tô caûm öùng töø →

B vuoâng goùc vôùi nhau vaø vuoâng goùc vôùi phöông truyeàn soùng.

+ Soùng ñieän töø mang naêng löôïng. Naêng löôïng soùng ñieän töø tæ leä vôùi luyõ thöøa baäc 4 cuûa taàn soá soùng.

* Phaân loaïi vaø caùc ñaëc tính cuûa soùng voâ tuyeán

LOAÏI SOÙNG TAÀN SOÁ BÖÔÙC SOÙNG

Soùng daøi 3 - 300 kHz 105

- 103m

Soùng trung 0,3 - 3 MHz 103

- 102m

Soùng ngaén 3 - 30 MHz 102

- 10 m

Soùng cöïc ngaén 30 - 30000 MHz 10 - 10-2 m

Ñaëc tính vaø phaïm vi söû duïng cuûa moãi loaïi soùng

+ Caùc soùng daøi ít bò nöôùc haáp thuï neân ñöôïc duøng ñeå thoâng tin döôùi nöôùc. Soùng daøi ít duøng ñeå thoâng tin treân maët ñaát

vì naêng löôïng nhoû, khoâng truyeàn ñi xa ñöôïc.