Vật lý 12

3 Dạng bài tập mạch chọn sóng hay gặp có lời giải chi tiết

Trong bài này, HocThatGioi sẽ chia sẻ cho các bạn về 3 Dạng bài tập mạch chọn sóng hay gặp có lời giải chi tiết, bài này sẽ giúp chúng ta nắm rõ được các dạng bài tập của mạch chọn sóng và sẽ có những bài tập rèn luyện để chúng ta ghi nhớ chúng thật lâu nhé!

1. Dạng bài tập tính bước sóng của mạch chọn sóng

Công thức tính bước sóng của mạch chọn sóng:
\lambda=2.\pi.c.\sqrt{LC}
Trong đó:
\lambda: bước sóng của mạch chọn sóng
L,C là độ cảm ứng từ của cuộn cảm và điện dung tụ trong mạch chọn sóng
c=3.10^8m/s

Ở phần này có 2 dạng tính bước bóng của mạch chọn sóng:

1.1 Tính bước sóng của mạch chọn sóng có điện dung và độ cảm ứng từ không thay đổi

Ví Dụ: Cho mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến có điện dung của tụ điện C=25\mu F, độ cảm ứng từ của cuộn cảm L=18pH. Tính bước sóng của mạch chọn sóng trên.
    Hướng dẫn giải:
    Ta có công thức tính bước sóng là:
    \lambda=2.\pi.c.\sqrt{LC}
    Thay số vào:
    \lambda=2.\pi.3.10^8.\sqrt{25.10^{-6}.18.10^{-9}}\approx1264,5m

    Lưu ý: Đơn vị của L phải là H, đơn vị của C phải là F

    1.2 Tính bước sóng của mạch chọn sóng có điện dung hoặc độ cảm ứng từ thay đổi

    Ví dụ: Cho mạch chọn sóng của một mày thu vô tuyến có độ cảm ứng từ của cuộn cảm L=25pH, điện dung của tụ điện thay đổi từ C_1=10\mu F đến C_2=20\mu F.Tính khoảng dao động bước sóng của mạch chọn sóng trên.
      Hướng dẫn giải:
      Khi C_1=10\mu F thì bước sóng của mạch là: \lambda=2.\pi.c.\sqrt{LC_1}= 2.\pi.3.10^8.\sqrt{25.10^{-9}.10.10^{-6}} \approx 942,5m
      Khi C_2=200\mu F thì bước sóng của mạch là: \lambda=2.\pi.c.\sqrt{LC_2}= 2.\pi.3.10^8.\sqrt{25.10^{-9}.20.10^{-6}} \approx 1332,9m
      Vì điện dung của tụ thay đổi từ C_1=10\mu F đến C_2=20\mu F nên bước sóng của mạch thay đổi từ 942,5m đến 1332,9m

      Bài tập rèn luyện:

      Bài 1: Cho mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến có điện dung của tụ điện C=26\mu F,độ cảm ứng từ L, mạch trên có bước sóng là \lambda=1200m.Tính độ cảm ứng từ L của mạch trên.

      Bài 2: Cho mạch chọn sóng của một mày thu vô tuyến có điện dung của tụ C=18pH, độ cảm ứng từ của cuộn cảm thay đổi từ L_1=15\mu F đến C_2=30\mu F.Tính khoảng dao động bước sóng của mạch chọn sóng trên.

      2. Dạng bài tập tính điện dung của tụ điện phẳng

      Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng:
      C=\frac{\varepsilon.S}{4.\pi.K.d}
      Trong đó:
      C là điện dung của tụ điện phẳng
      \varepsilon là hằng số điện môi
      S diện tích của bản tụ
      d khoảng cách giữa 2 bản tụ
      K=9.10^9

      Xem ví dụ dưới đây:

      Ví Dụ: Cho một tụ điện phẳng hình tròn bán kính 4cm được đặt trong không khí, hai bản tụ cách nhau một khoảng d = 4cm. Tính điện dung của tụ điện phẳng
        Hướng dẫn giải:
        Đầu tiên cần tính diện tích của bản tụ phẳng:
        S=2\pi.R^2 =2\pi.0,04^2 \approx 0.01m^2
        Điện dung của tụ là:
        C=\frac{\varepsilon.S}{4.\pi.K.d}
        Thay số vào:
        C=\frac{1.0,01}{4.\pi.9.10^9.0.04} \approx 2,2.10^{-12}=2,2nF

        Lưu ý: hằng số điện môi của không khí \approx 1.

        Bài tập rèn luyện: Cho một tụ điện phẳng hình vuông có cạnh 5cm được đặt trong môi trường có hằng số điện môi bằng 2, hai bản của tụ điện cách nhau 10cm. Tính điện dung của tụ điện đó.

        3. Dạng bài tập tụ xoay.

        Công thức tụ xoay:
        Điện dung của tụ khi tụ xoay 1 góc \alpha
        Khi tính từ vị trí cực đại: C=C_{max}-\frac{C_{max}-C_{min}}{180}.\alpha
        Khi tính từ vị trí cực tiểu: C=C_{min}+\frac{C_{max}-C_{min}}{180}.\alpha
        Trong đó:
        C_{max} là điện dung cực đại của tụ điện.
        C_{min} là điện dung cực tiểu của tụ điện.
        \alpha là góc xoay của lá tụ.

        Xem ví dụ dưới đây!

        Ví dụ: Khi các lá của tụ nằm đối diện hoàn toàn thì tụ điện có điện dung cực đại C_{max}=190\mu F, khi xoay các lá đi 180^{\circ} thì tụ điện có điện dung cực tiểu C_{min}=10\mu F. Tính điện dung của tụ khi tụ xoay một góc \alpha=30^{\circ} từ vị trí cực đại.
          Hướng dẫn giải:
          Vì bài trên tụ xoay từ vị trí cực đại nên ta sử dụng công thức:
          C=C_{max}-\frac{C_{max}-C_{min}}{180}.\alpha
          Thay số vào:
          C=190-\frac{190-10}{180}.30=160\mu F

          Lưu ý: Cần xác định tụ xoay từ vị trí cực đại hay cực tiểu để chọn công thức phù hợp

          Bài tập rèn luyện: Cho một tụ điện có điện dung cực đại C_{max}=160\mu F,điện dung cực tiểu C_{min}=25\mu F.Tính điện dung của tụ khi cho tụ xoay 1 góc \alpha=40^{\circ}.

          Cảm ơn các bạn đã theo dõi hết bài viết của HocThatGioi về 3 Dạng bài tập mạch chọn sóng hay gặp có lời giải chi tiết. Nếu thấy hay hãy chia sẻ cho bạn bè cùng học và đừng quên để lại 1 like, 1cmt để giúp HocThatGioi ngày càng phát triển hơn nhé!

          Bài viết khác liên quan đến Lớp 12 – Vật Lý – Sóng điện từ
          Back to top button
          Close