Sơ đồ tư duy chương 4 Vật lý 12 – Trường THPT Trịnh Hoài Đức

TÓM TẮT LÝ THUYẾT CHƯƠNG 4 : DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

I. Dao động điện từ

1. Sự biến thiên

a )

Kết luận: 

+ q, i, u biến thiên điêu hòa cùng tần số và có pha :

•         u cùng pha với q
•         i sớm pha hơn q p/2

2. Năng lượng trong mạch dao động

a. Biểu thức

* Năng lượng điện trường tập trung chuyên sâu trong tụ điện :

Như vậy trong mạch giao động LC lý tưởng thì nguồn năng lượng của mạch được bảo toàn .

b. Kết luận

– Năng lượng của mạch xê dịch gồm nguồn năng lượng điện trường tập trung chuyên sâu ở tụ điện, nguồn năng lượng từ trường tập trung chuyên sâu ở cuộn cảm .
– Năng lượng điện trường và nguồn năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn cùng tần số ω ’ = 2 ω

– Tại mọi thời gian, tổng năng lượng điện trường và nguồn năng lượng từ trường là không đổi. Năng lượng của mạch xê dịch được bảo toàn .

3. Các loại dao động

a. Dao động tự do

+ Điệu kiện mạch giao động từ do là điện trở bằng không

b. Dao động tắt dần

+ Nguyên nhân của giao động tắt dần do tính năng của điện trở làm tiêu tốn nguồn năng lượng dưới dạng điện năng
+ Dao động tắt nhanh hay chậm phụ thuộc vào vào điện trở ( Điện trở càng lớn nó tắt càng nhanh )
+ Công thức của giao động tắt dần :
¨ Năng lượng mất mát cho tới khi tắt hẳn : Wmất = Q = I2. Rt

c. Dao động duy trì:

+ Cách duy trì giao động : Dùng một mạch để điều kiển
+ Đặc điểm : xê dịch với tần số tự do
+ Để duy trì được xê dịch điện từ ta cần cung ứng cho nó phần nguồn năng lượng đúng bằng phần nó đã tiêu tốn trong quy trình xê dịch. Theo định luật Jun – Lenxo ta có mạch cung ứng cần hiệu suất là :

d. Dao động cưỡng bức:

+ Cách làm : Đặt vào hai đầu của mạch một hiệu điện thế biến thiên điều hòa
+ Đặc điểm : Dao động với tần số bằng tần số của hiệu điện thế ngoài, biên độ nhờ vào vào 3 yếu tố
+ Điều kiện cộng hưởng : Ω = ω

II. Điện từ trường – sóng điện từ

1. Điện từ trường

a. Giả thuyết của Macxoen

– Khi từ trường biến thiên theo thời hạn, nó sinh ra điện trường xoáy có đường sức điện bao quanh đường cảm ứng từ ( điện trường tĩnh có đường sức hở ) .
– Khi điện trường biến thiên theo thời hạn nó sinh ra từ trường có đường cảm ứng từ bao quanh đường sức điện .
⇒ Không thể có điện trường hoặc từ trường sống sót riêng không liên quan gì đến nhau, độc lập nhau. Điện trường và từ trường là hai mặt bộc lộ khác nhau của một trường duy nhất là trường điện từ .

b. Dòng điện dịch: Khi tụ điện tích điện hoặc phóng điện, giữa hai bản cực có điện trường biến thiên sinh ra từ trường xoáy như dòng điện chạy trong dây dẫn đi qua tụ điện.

– Vậy dòng điện dịch là khái niệm chỉ sự biến thiên của điện trường giữa những bản tụ điện ( nơi không có dây dẫn ) tương tự với dòng chạy trong dây dẫn và cũng sinh ra từ trường biến thiên .
– Dòng điện dẫn và dòng điện dịch tạo thành dòng điện khép kín trong mạch .

2. Sóng điện từ

a) Định nghĩa: là quá trình lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian.

b) Tính chất:

– Sóng điện từ và sóng cơ có thực chất khác nhau. nhưng đều là quy trình nhưng đều là quy trình truyền nguồn năng lượng
– Môi trường sóng điện từ truyền trong được cả trong thiên nhiên và môi trường vật chất kể cả là thiên nhiên và môi trường chân không
– Bước sóng của sóng điện từ mà mạch phát ra hay thu được :

Và tốc độ truyền sóng nhờ vào trong thiên nhiên và môi trường ( Trong chân không truyền với tốc độ ánh sáng )
– Sóng điện từ là sóng ngang, trong quy trình truyền sóng B và E luôn có phương vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng nhưng biến thiên cùng pha
– Sóng điện từ hoàn toàn có thể : + Sóng điện từ tuân theo định luật phản xạ, định luật khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ, …
của tần số .

c) Sóng vô tuyến: là sóng điện từ có tần số hàng nghìn Hz trở lên.

– Tầng điện ly : cách mặt đất khoảng chừng 80 km, chứa nhiều hạt tích điện .

3. Phát và thu sóng điện từ

a. Mạch dao động kín và hở

– Mạch L – C là mạch giao động kín : không phát sóng điện từ .
– Nếu bản cực tụ điện bị lệch : có sóng điện từ thoát ra .
– Thực tế dùng anten : ở giữa là cuộn dây, ở trên hở, đầu dưới nối đất .

b. Phát và thu sóng điện từ

– Phát sóng : tích hợp máy phát giao động điều hòa và anten. Mạch hoạt động giải trí gây ra điện từ trường biến thiên, anten phát sóng điện từ cùng tần số f .
– Thu sóng : tích hợp anten với mạch xê dịch có tụ điện điện dung đổi khác. Điều chỉnh C để mạch cộng hưởng tần số f cần có, gọi là chọn sóng .

4. Sơ đồ truyền thông bằng sóng vô tuyến. 

– Dùng micrô đế biến giao động âm thành dao động điện : sóng âm tần .
Đồ thị E(t) của sóng âm tần
– Dùng sóng vô tuyến điện từ cao tần có bước sóng từ vài m đến vài trăm m đế tải những thông tin gọi là sóng mang .
Đồ thị E(t) của sóng mang chưa bị biến điệu
– Phải biến điện sóng điện từ. Dùng mạch biến điệu đế “ trộn ” sóng âm tần với sóng mang .
Đồ thị E(t) của sóng mang đã được biến điệu về biên độ
– Ở nơi thu, dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần đế đưa ra loa .
– Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ, ta phải khuếch đại chúng bằng những mạch khuếch đại .
d. Các bộ phận chính trong mạch phát – thu sóng vô tuyến .
– Sơ đồ khối của mạch phát sóng vô tuyến gồm 5 bộ phận cơ bản : micrô ; bộ phát sóng cao tần ; mạch biến điệu ; mạch khuếch đại và anten .

( 1 ) : Tạo ra xê dịch điện từ âm tần .
( 2 ) : Phát sóng điện từ có tần số cao ( cỡ MHz ) .
( 3 ) : Trộn giao động điện từ cao tần với xê dịch điện từ âm tần .
( 4 ) : Khuếch đại xê dịch điện từ cao tần đà được biến điệu .
( 5 ) : Tạo ra điện từ trường cao tần Viral trong khoảng trống .
Sơ đồ khối của một máy thu vô tuyến cũng gồm 5 bộ phận cơ bản : anten ; mạch khuếch đại xê dịch điện từ cao tần ; mạch tách sóng ; mạch khuếch đại xê dịch điện từ âm tần và loa .

( 1 ) : Thu sóng điện từ cao tần biến điệu .
( 2 ) : Khuếch đại xê dịch điện từ cao tần từ anten gửi tới .
( 3 ) : Tách giao động điện từ âm tần ra khỏi giao động điện từ cao tần .
( 4 ) : Khuếch đại giao động điện từ âm tần từ mạch tách sóng gửi đến .

(5) : Biến dao động điện thành dao động âm.

SƠ ĐỒ TƯ DUY CHƯƠNG 4 : DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

MẪU SỐ 1

MẪU SỐ 2

MẪU SỐ 3

MẪU SỐ 4

Đăng bởi : trung học phổ thông Trịnh Hoài Đức
Chuyên mục : Lớp 12, Vật Lý 12

Source: https://suachuatulanh.edu.vn
Category : Tư Vấn Hỗ Trợ