Bài viết gồm hai phần: Phần trọng tâm kiến thức và Phần hướng dẫn giải bài tập SGK Bài 20: Mạch dao động. Trắc nghiệm Online hi vọng các bạn sẽ dễ dàng ôn tập hơn .
A. Lý thuyết
I. Mạch dao động
Mạch dao động: Gồm một tụ điện mắc nối tiếp với một cuộn cảm thành mạch kín (như hình vẽ).
Nếu điện trở r rất nhỏ (≈ 0): mạch dao động lý tưởng.
Muốn mạch hoạt động → tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện tạo ra một dòng điện xoay chiều trong mạch.
Sử dụng điện áp xoay chiều được tạo ra giữa hai bản tụ điện bằng cách nối hai bản này với mạch ngoài.
II. Khảo sát mạch dao động
Biến thiên điện tích trên một bản tụ: $q = q_{0}\cos (\omega t + \varphi )$
Với $\omega = \frac{1}{\sqrt{LC}}$ là tần số góc của dao động (rad/s).
Chọn q > 0 ứng với lúc bản có điện tích dương.
Dòng điện trong mạch là: $i = \frac{dq}{dt} = i_{0}\cos (\omega t + \varphi + \frac{\pi }{2})$.
Với I0 = q0.w
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 trong đó i sớm pha hơn q một góc $\frac{\pi }{2}$.
Dao động điện từ tự do: là sự biến thiên 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.
Chu kì của mạch dao động: $T = 2\pi \sqrt{LC}$. (s)
Tần số của mạch dao động: $f = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}$.
Năng lượng của mạch dao động (năng lượng điện từ): Tổng năng lượng điện trường (trong tụ điện) và năng lượng từ trường (trong cuộn cảm) của mạch dao động.
B. Bài tập và hướng dẫn giải
Câu 1: SGK Vật lí 12 – Trang 107
Mạch dao động là gì?
Câu 2: SGK Vật lí 12 – Trang 107
Nêu định luật biến thiên của điện tích của một bản tụ điện và cường đôj dòng điện trong mạch dao động.
Câu 3: SGK Vật lí 12 – Trang 107
Viết công thức tính chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động.
Câu 4: SGK Vật lí 12 – Trang 107
Dao động điện từ tự do là gì?
Câu 5: SGK Vật lí – Trang 107
Năng lượng điện từ là gì?
Câu 6: SGK Vật lí – Trang 107
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?
A. i cùng pha với q
B. i ngược pha với q
C. i sớm pha $\frac{\pi }{2}$ so với q.
D. i trễ pha $\frac{\pi }{2}$ so với q.
Câu 7: SGK Vật lí 12 – Trang 107
Nếu tăng số vòng dây của cuộn cảm thì chu kì của dao động điện từ sẽ thay đổi như thế nào?
A. Tăng.
B .Giảm.
C. Không đổi.
D. Không đủ cơ sở để trả lời .
Câu 8: SGK Vật lí 12 – Trang 107
Tính chu kì và tần số dao động riêng của một mạch dao động, biết tụ điện trong mạch có điện dung là 120pF và cuộn cảm có độ tự cảm là 3mH.