Lý thuyết bài mạch Dao động chi tiết nhất
Khái niệm mạch dao động, nguyên lý mạch dao động, phương trình dao động, năng lượng điện từ của mạch dao động
Hôm nay, chúng ta sẽ đi đến bài đầu tiên của chương dao đông và sóng điện từ. Đó chính là bài mạch dao động, chúng ta sẽ tìm hiểu mạch dao động là gì ?Nguyên lý hoạt động của mạch dao động ?Biết được phương trình của mạch giao động cũng như là năng lượng của nó. Hãy cùng HocThatGioi tìm hiểu về bài này nhé!
1. Mạch Dao Động
1.1 Khái niêm:
Là mạch có một cuộn cảm có độ tự cảm L(H) mắc với một tụ điện có điện dung C(F) thành một mạch điện kín. Nếu điện trở r của mạch rất nhỏ thì gọi là mạch dao động lí tưởng.
1.2 Nguyên Lý Hoạt Động :
khi ta tích điện q cho tụ C, và nối tụ với cuộn cảm L, tụ sẽ phóng điện làm dòng điện i trong cuộn cảm tăng lên, khi đó trong cuộn cảm xảy ra hiện tượng tự cảm, xuất hiện một dòng cảm ứng i_{cư} ngược chiều với i làm dòng điện giảm dần đi, khi tụ phóng hết điện, dòng i_{cư} lại tích điện cho tụ theo chiều ngược lại, rồi tụ lại phóng điện theo chiều ngược chiều ban đầu. hiện tượng cú thế lặp đi lặp lạ nên được gọi là mạch dao động.
2. Dao Động Điện Từ Tự Do Trên Mạch Dao Động
2.1 Phương trình dao động:
Điện tích của tụ được xác định bởi phương trình :
q=q_0cos(\omega t+\varphi )Cường độ dòng diện :
i=i_0sin(\omega t+\varphi )=i=i_0cos(\omega t+\varphi +\frac{\pi }{2})
Hiệu điện thế giữa 2 bản tụ là :
u=\frac{q}{C}=\frac{q_0}{C}=q_0cos(\omega t+\varphi )
Với :
\omega =\frac{1}{\sqrt{LC}}
\Rightarrow T =2\pi\sqrt{ LC}
\Rightarrow f =\frac{1}{2\pi\sqrt{ LC}}
2.2 Mối quan hệ giữa các đại lượng i,q,u :
i sớm pha hơn q một góc \frac{\pi }{2} \Rightarrow (\frac{i}{i_o})^{2}+(\frac{q}{q_0})^{2}=1
i sớm pha hơn u một góc \frac{\pi }{2} \Rightarrow (\frac{i}{i_o})^{2}+(\frac{u}{u_0})^{2}=1
u cùng pha với q \Rightarrow u=\frac{q}{C} ( hay u_0=\frac{q_0}{C} )
3. Năng Lượng Điện Từ
Năng lượng điện từ bẳng tổng của năng lượng điện trường và năng lượng từ trường tại 1 thời điểm:
W=W_đ +W_t
Năng lượng điện trường : W_đ=\frac{1}{2}Cu^{2}
Năng lượng từ trường : W_t=\frac{1}{2}Li^{2}
\Rightarrow W=W_đ +W_t=W_đ=\frac{1}{2}Cu^{2}+W_t=\frac{1}{2}Li^{2}
Năng lượng điện từ cũng bằng năng lượng điện trường cực đại và bằng năng lượng từ trường cực đại:
W=W_{đ max}=\frac{1}{2}CU_0 ^{2}
W=W_{t max}=\frac{1}{2}LI_0 ^{2}
Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của HocThatGioi về Mạch dao động. Nếu các bạn thấy hay và bổ ích, hãy chia sẻ cho bạn bè của mình để cùng nhau học thật giỏi nhá. Đừng quên để lại 1 like, 1 cmt để tạo động lực cho HocThatGioi và giúp HocThatGioi ngày càng phát triển hơn nhé! Chúc các bạn học thật tốt!
