Vật Lý 12 Bài 20: Lý Thuyết Mạch Dao Động Và Bài Tập - VUIHOC

1. Lý thuyết mạch dao động

1.1. Mạch dao động là gì?

Dao động là những mạch dẫn đến dạng sóng ở Output đem năng lượng điện áp liên tiếp ở tần số đòi hỏi với những độ quý hiếm của cuộn cảm, năng lượng điện trở hoặc tụ năng lượng điện tạo nên trở thành mạch bể nằm trong tận hưởng LC tinh lọc tần số và mạng phản hồi. Hiện tượng này cứ thế lặp cút tái diễn nên người ta gọi là mạch giao động.

Bạn đang xem: Vật Lý 12 Bài 20: Lý Thuyết Mạch Dao Động Và Bài Tập - VUIHOC

Khái niệm mạch dao động: Mạch giao động là 1 trong những mạch kín bao gồm mang trong mình một cuộn cảm có tính tự động cảm L(H) vướng với cùng một tụ năng lượng điện đem năng lượng điện dung C(F) trở thành một mạch năng lượng điện kín. 

Nếu năng lượng điện trở r của mạch cực kỳ nhỏ (≈ 0) được gọi là mạch giao động lí tưởng.

1.2. Nguyên lý hoạt động

Để mạch sinh hoạt tớ tích năng lượng điện q mang đến tụ năng lượng điện C, tiếp sau đó khi nối tụ năng lượng điện với cuộn cảm L, tụ tiếp tục phóng rời khỏi năng lượng điện thực hiện dòng sản phẩm năng lượng điện i tăng thêm nhập cuộn cảm. Khi cơ xẩy ra hiện tượng kỳ lạ tự động cảm bên phía trong cuộn cảm, xuất hiện nay một dòng sản phẩm chạm màn hình (i_cư) trái hướng với i thực hiện dòng sản phẩm năng lượng điện hạn chế dần dần cút, khi tụ phóng không còn năng lượng điện, dòng sản phẩm icư lại tích năng lượng điện mang đến tụ theo hướng ngược lại, rồi tụ lại phóng năng lượng điện theo hướng trái hướng lúc đầu. Hiện tượng này cứ thế lặp cút tái diễn nên người ta gọi là mạch giao động.

2. Lý thuyết sự biến hóa thiên năng lượng điện và độ mạnh dòng sản phẩm điện

Cường phỏng dòng sản phẩm năng lượng điện (i) và năng lượng điện (q) của một bạn dạng tụ năng lượng điện nhập mạch giao động biến hóa thiên điều tiết bám theo thời hạn, nhập cơ i sớm trộn $\frac{\pi}{2}$ so với q.

q = q₀. cos (ωt + φ)

i = I₀. cos (ωt + φ + $\frac{\pi}{2}$)

Trong cơ tớ có: I₀ = ω. q₀. ω = $\frac{1}{\sqrt{LC}}$

3. Dao động năng lượng điện kể từ tự động do

Sự biến hóa thiên điều tiết bám theo thời hạn của độ mạnh dòng sản phẩm năng lượng điện i và năng lượng điện q của một bạn dạng tụ năng lượng điện (hoặc chạm màn hình từ $\bar{B}$ và độ mạnh năng lượng điện ngôi trường $\bar{E}$) nhập mạch giao động được gọi là giao động năng lượng điện kể từ tự tại.

4. Chu kì và tần số giao động riêng

Chu kỳ của mạch dao động:T = 2π $\sqrt{LC}$ (đơn vị: giây (s)) 

Tần số của mạch dao động: $f = \frac{1}{T} = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}$

5. Năng lượng năng lượng điện từ

Năng lượng năng lượng điện kể từ được hiểu là tổng tích điện điện ngôi trường đem nhập tụ điện kết phù hợp với tích điện kể từ ngôi trường nhập cuộn cảm nằm trong mạch dao động.

• Công thức tính tích điện năng lượng điện ngôi trường triệu tập ở tụ điện:

$WC = \frac{1}{2}. Cu^{2} = \frac{1}{2}. \frac{q^{2}}{C} = \frac{1}{2C}. q0^{2}. cos^{2}. (\omega t + \varphi)$

• Công thức tính tích điện kể từ ngôi trường triệu tập ở cuộn cảm:

$WL = \frac{1}{2}. Li^{2} = \frac{1}{2C}. q0^{2}. sin^{2}. (\omega t + \varphi)$

Năng lượng của mạch giao động (hay hay còn gọi là tích điện năng lượng điện từ) là tổng tích điện năng lượng điện ngôi trường ở nhập tụ năng lượng điện và tích điện kể từ ngôi trường ở nhập cuộn cảm của mạch giao động. Công thức tính như sau:

W = WC + WL = $\frac{1}{2}$. Cu² + $\frac{1}{2}$. Li²

Nếu không tồn tại sự tiêu tốn tích điện, khi cơ tích điện năng lượng điện kể từ nhập mạch sẽ tiến hành bảo toàn.

Nắm trọn vẹn bí quyết đạt 9+ thi chất lượng nghiệp trung học phổ thông môn Vật Lý

6. Một số bài bác luyện trắc nghiệm về mạch giao động (có đáp án)

Để bắt chắc thêm phần lý thuyết và công thức được trình diễn phía bên trên, những chúng ta cũng có thể vận dụng bằng phương pháp thực hiện một vài bài bác luyện trắc nghiệm về mạch giao động sau đây.

Câu 1: Mạch giao động của một máy thu thanh với cuộn chạc có tính tự động cảm là L = 5.10⁻⁶ (H), tụ năng lượng điện đem năng lượng điện dung là 2.10⁻⁸ (F); năng lượng điện trở thuần R = 0. Hãy cho thấy bước sóng của sóng năng lượng điện kể từ nhưng mà máy cơ nhận được vày bao nhiêu?

A. 600 m

B. 500 m

C. 400 m

D. 300 m

→ Đáp án thực sự A

Câu 2: Mạch lựa chọn sóng của một máy thu thanh bao gồm một cuộn chạc có tính tự động cảm L = 2.10⁻⁶ (H), tụ năng lượng điện đem năng lượng điện dung C thay cho thay đổi được, năng lượng điện trở thuần R = 0. Tụ năng lượng điện cần đem năng lượng điện dung thay cho thay đổi trong tầm nào là nhằm nhận được những sóng năng lượng điện kể từ đem bước sóng kể từ 57 m cho tới 753 m nhập máy thu thanh? Cho c = 3.108 m/s

A. 4,5.10−10 (F) cho tới 8.10−10 (F)

B. 4,5.10−10 (F) cho tới 80.10−10 (F)

C. 4,5.10−10 (F) cho tới 800.10−10 (F)

D. 4,5.10−8 (F) cho tới 800.10−8 (F)

→ Đáp án thực sự C

Câu 3: Trong máy thu vô tuyến năng lượng điện, nhằm tìm hiểu sóng đem bước sóng λ, người tớ cần kiểm soát và điều chỉnh độ quý hiếm của phỏng tự động cảm L và năng lượng điện dung C nhập mạch giao động của sản phẩm. Giữa λ, L và C cần đáp ứng thỏa mãn nhu cầu hệ thức:

A. 2.π.$\sqrt{LC}$  = $\frac{\lambda}{C}$

B. 2.π.$\sqrt{LC}$  = $\frac{C}{\lambda}$

C. 2.π.$\sqrt{LC}$  = λ.C

D. 2.π.$\sqrt{LC}$  = $\frac{\lambda}{C^{2}}$

→ Đáp án thực sự A

Câu 4: Trong mạch giao động năng lượng điện kể từ đem quánh điểm:

A. Cách sóng tự mạch trừng trị rời khỏi đem tỉ lệ thành phần hàng đầu với C và L.

B. Năng lượng kể từ và tích điện năng lượng điện biến hóa thiên điều tiết nằm trong biên phỏng và tần số.

C. Năng lượng năng lượng điện kể từ tỉ lệ thành phần với độ mạnh dòng sản phẩm năng lượng điện hiệu dụng bình phương.

D. Tần số góc tăng nếu như phỏng tự động cảm L hạn chế hoặc năng lượng điện dung C tăng.

→ Đáp án thực sự C

Xem thêm: Phần mềm hỗ trợ thiết kế avatar Anime đẹp, độc và đơn giản

Câu 5: Mạch giao động của sản phẩm thu vô tuyến đem cuộn cảm là  L = 2.10⁻⁶ (H). Để nhận được sóng vô tuyến đem bước sóng 100m thì độ quý hiếm năng lượng điện dung C là:  

A. 112,6 pF

B. 1,126 pF

C. 1,126. 10^-10 F

D. 1,126 nF

→ Đáp án thực sự A

Câu 6: Một mạch giao động bao hàm một cuộn cảm có tính tự động cảm là L = 1mH và một tụ năng lượng điện đem năng lượng điện dung là C = 0,1μF. Tần số riêng rẽ của mạch có mức giá trị nào là sau đây?

A. 1,6.10⁴ Hz

B. 3,2.10⁴ Hz

C. 3,6.10⁴ Hz

D. 4.8.10⁴ Hz

→ Đáp án thực sự A

Câu 7: Trong mạch giao động, khi vướng tụ năng lượng điện bao hàm năng lượng điện dung C1 với cuộn cảm L thì độ quý hiếm tần số giao động của mạch là f1 = 60kHz. Khi vướng tụ đem năng lượng điện dụng C2 với nằm trong cuộn cảm L thì độ quý hiếm tần số giao động của mạch là f2 = 80kHz. Nếu vướng C1 tuy nhiên song với C2 rồi vướng nhập cuộn cảm L thì nhận được tần số giao động của mạch là:

A. 100kHz

B. 140 kHz

C. 50 kHz

D. 48 kHz

→ Đáp án thực sự D

Câu 8: Một mạch giao động năng lượng điện kể từ LC bao hàm cuộn chạc thuần cảm có tính tự động cảm là L = 2 mH và tụ năng lượng điện đem năng lượng điện dung là C = 0,2 mF. hiểu nhập mạch đem giao động năng lượng điện kể từ riêng rẽ và chạc dẫn đem năng lượng điện trở thuần ko đáng chú ý. Xác quyết định chu kì của mạch.

A. 24,82.10^-4 s

B. 24,82.10^-5 s

C. 12,57.10^-4 s

D. 12,57.10^-5 s

→ Đáp án thực sự D

Câu 9: Một mạch giao động năng lượng điện kể từ bao hàm cuộn cảm có tính tự động cảm là 27 μF và tụ năng lượng điện đem năng lượng điện dung là 3000 pF; độ quý hiếm năng lượng điện trở của  chạc nối và cuộn chạc là 1 trong Ω, năng lượng điện áp cực lớn thân thuộc 2 bạn dạng tụ năng lượng điện là 5 V. Công suất cần thiết cung ứng nhằm lưu giữ giao động của mạch nhập một khoảng tầm thời hạn lâu năm là: 

A. 1,39.10⁴ W

B. 2,78.10^-4 W

C. 1,39.10^-6 W

D. 2,78.10² W

→ Đáp án thực sự C

Câu 10: Mạch giao động năng lượng điện kể từ LC bao hàm một cuộn chạc có tính tự động cảm là 50mH và tụ năng lượng điện đem năng lượng điện dung là 5 μF. Nếu mạch cơ đem năng lượng điện trở thuần là 10^-2 Ω, nhằm lưu giữ giao động nhập mạch cơ với hiệu năng lượng điện thế cực lớn thân thuộc 2 bạn dạng tụ năng lượng điện là 12 V thì cần cung ứng mang đến mạch cơ một hiệu suất tầm bằng:

A. 72 mW

B. 72 μW

C. 36 μW

D. 36 mW

→ Đáp án thực sự B

Trên đó là toàn cỗ những vấn đề quan trọng tương quan cho tới mạch dao động của chương trình cơ vật lý 12. Đây là 1 trong những phần cực kỳ cần thiết nhập lịch trình ôn thi đua chất lượng nghiệp trung học phổ thông môn Lý và yên cầu những em cần bắt thiệt vững vàng. Dường như, em rất có thể truy vấn tức thì nhập trang web Vuihoc.vn nhằm học tập tăng nhiều bài bác giảng hoặc tương tác trung tâm tương hỗ sẽ được chỉ dẫn tăng nhé!

Xem thêm: Bật mí công thức chỉnh màu CapCut cho Ảnh và Video siêu đẹp

>> Bài ghi chép tìm hiểu thêm thêm:

Lý thuyết về thông số công suất

Lý thuyết về năng lượng điện kể từ trường