Bài 20 : Mạch dao động

Bài 20

Mạch dao động

–o0–

1. Khái niệm :

Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C. nếu điện trở R = 0 thì mạch dao động lý tưởng.

2. Khảo sát Mạch dao động :

Điện tích q trên bản của tụ :

q = Q0cos(ωt + φ)

trong đó :

 Q0: Điện tích cực đại trên bản của tụ.

Tần số góc:  ω = \frac{1}{\sqrt{LC}}

Cường độ dòng điện tức thời i : i = q’ = ωQ0sin(ωt + φ) = I0cos(ωt + φ + π/2) (I0 = ωQ0 ) Kết luận :

Điện tích q trên một bản của tụ, Cường độ dòng điện tức thời i  trong mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian; I sớm pha π/2 so với q.

3. Chu kỳ  – tần số :

T=2\pi\sqrt{LC} f =\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}

4. Năng lượng điện từ :

Năng lượng điện trường Wđ tập trung tại tụ C :

Wđ = \frac{q^2}{2C} = \frac{Q^2_0}{2C} cos2(ωt + φ)

Năng lượng từ trường Wt tập trung tại cuộn dây L :

Wt ==\frac{1}{2}Li^2_0=\frac{Q^2_0}{2C} sin2(ωt + φ)

Năng lượng mạch dao động :

W = Wđ + W= \frac{Q^2_0}{2C}=\frac{1}{2}LI^2_0

2010 M136

Câu 4: Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 4 μH và một tụ điện có điện dung biến đổi từ 10 pF đến 640 pF. Lấy π2 = 10. Chu kì dao động riêng của mạch này có giá trị

A. từ 2.10–8 s đến 3,6.10–7 s.     B. từ 4.10–8 s đến 2,4.10–7 s.

C. từ 4.10–8 s đến 3,2.10–7 s.     D. từ 2.10–8 s đến 3.10–7 s.

Hướng dẫn giải :

T=2\pi\sqrt{LC}

thế C = 10 pF => T = 4.10–8 s . loại A, D.

thế C = 640 pF => T = 3,2.10–7 s. Chọn C.

Câu 15: Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L không đổi và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1. Để tần số dao động riêng của mạch là \sqrt{5} f1 thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị

A.  5C1   B. C1/5     C. \sqrt{5} C1.    D. \frac{C_1}{\sqrt{5}}

Hướng dẫn giải :

f =\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}

C và f tỉ lệ nghịch. mà f tăng => c giảm . Nên loại A, C.

C tỉ lệ nghịch. bình phương f => Chọn B.

Câu 25: Xét hai mạch dao động điện từ lí tưởng. Chu kì dao động riêng của mạch thứ nhất là T1, của mạch thứ hai T2= 2Tlà Ban đầu điện tích trên mỗi bản tụ điện có độ lớn cực đại Q 0. Sau đó mỗi tụ điện phóng điện qua cuộn cảm của mạch. Khi điện tích trên mỗi bản tụ của hai mạch đều có độ lớn bằng q (0 < q < Q0) thì tỉ số độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ nhất và độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ hai là

A. 2.   B. 4.    C. 1/2     D. 1/4.

Hướng dẫn giải :

q = Q0cos(ωt + φ) và i = q’ = ωQ0sin(ωt + φ)

=> hệ thức độc lập thời gian và q1 = q2

=>i1/i2 = I01/I02 = ω1/ω2 = T2/T1 = 2.

chọn A. 

2009 M136

Câu 11: Khi nói về dao động điện từ trong mạch dao động LC lí tưởng, phát biểu nào sau đây sai?

A. Năng lượng từ trường và năng lượng điện trường của mạch luôn cùng tăng hoặc luôn cùng giảm.
B. Năng lượng điện từ của mạch gồm năng lượng từ trường và năng lượng điện trường.

C. Cường độ dòng điện qua cuộn cảm và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện biến thiên điều hoà theo thời gian với cùng tần số.
D. Điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch biến thiên điều hòa theo thời gian lệch pha nhau

Câu 18: Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5 μH và tụ điện có điện dung 5 μF. Trong mạch có dao động điện từ tự do. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà điện tích trên một bản tụ điện có độ lớn cực đại là

A. 2,5π.10-6 s.   B. 10π.10-6 s.    C. 5π.10-6 s.    D. 10-6 s.

Câu 25: Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian

A. với cùng biên độ.             B. với cùng tần số.
C. luôn cùng pha nhau.       D. luôn ngược pha nhau.

Câu 45: Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần độ tự cảm L và tụ điện có điện dung thay đổi được từ C1 đến C2. Mạch dao động này có chu kì dao động riêng thay đổi được

A. từ 4π\sqrt{LC_1}  đến  4π\sqrt{LC_2} .            B. từ 2\sqrt{LC_1} đến 2\sqrt{LC_2} .
C. từ 4\sqrt{LC_1} đến 4\sqrt{LC_2} .                D. từ 2π\sqrt{LC_1}   đến 2π\sqrt{LC_2}

About these ads

Gửi phản hồi (có dấu )

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s