CHUYÊN ĐỀ XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Mỗi giá trị của L hoặc C, cho ta một giá trị tần số, chu kỳ tương ứng.
- Tần số góc, tần số và chu kỳ dao động riêng của mạch LC:
\(\omega = \frac{1}{{\sqrt {LC} }};f = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }};T = 2\pi \sqrt {LC} \)
- Vận tốc lan truyền trong không gian: v = c = 3.108 (m/s)
- Bước sóng của sóng điện từ:
\(\lambda = \frac{v}{f} = 2\pi v\sqrt {LC} = cT\)
- Bước sóng điện từ: trong chân không λ = c / f ; trong môi trường: λ = v / f = c / n.f
Máy phát hoặc máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC thì tần số song điện từ phát ra hoặc thu được bằng tần số riêng của mạch.
Mạch chọn sóng vô tuyến của máy thu có:
\(\lambda = \frac{c}{f} = 2\pi c\sqrt {LC} \)
- Từ công thức tính bước sóng ta thấy, bước sóng biến thiên theo L và C. L hay C càng lớn thì bước sóng càng lớn.
- Mạch dao động có L biến đổi từ Lmin đến Lmax và C biến đổi từ Cmin đến Cmax thì bước sóng của sóng điện từ phát (hoặc thu):
λmin tương ứng với Lmin và Cmin
λmax tương ứng với Lmax và Cmax
Nếu mạch chọn sóng có cả L và C biến đổi thì bước sóng mà máy thu vô tuyến thu được thay đổi trong giới hạn từ λmin đến
\({\lambda _{\min }} = 2\pi c\sqrt {{L_{\min }}{C_{\min }}} ;{\lambda _{\max }} = 2\pi c\sqrt {{L_{\max }}{C_{\max }}} \)
Lưu ý:
- Khi ghép 2 tụ nối tiếp hoặc 2 cuộn cảm song song:
\(\frac{1}{{{\lambda ^2}}} = \frac{1}{{{\lambda _1}^2}} + \frac{1}{{{\lambda _2}^2}}\)
- Khi ghép 2 tụ song song hoặc 2 cuộn cảm nối tiếp:
\({\lambda ^2} = {\lambda _1}^2 + {\lambda _2}^2\)
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Trong mạch chọn sóng, khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được bước sóng, λ1 = 90m. Khi mắc tụ có điện dung C2 với cuộn cảm L thì mạch thu được bước song λ2 = 120m. Khi mắc C1 nối tiếp C2 rồi mắc vào cuộn cảm L thì mạch thu được bước sóng là
A. 100 m
B. 150 m
C. 210 m
D. 72 m
Giải
- Áp dụng công thức bước sóng khi ghép 2 tụ điện nối tiếp:
\(\begin{array}{l} \frac{1}{{{\lambda ^2}}} = \frac{1}{{{\lambda _1}^2}} + \frac{1}{{{\lambda _2}^2}}\\ \Rightarrow \lambda = \sqrt {\frac{{{\lambda _1}^2.{\lambda _2}^2}}{{{\lambda _1}^2 + {\lambda _2}^2}}} = 72(m) \end{array}\)
- Đáp án D
Ví dụ 2: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm có L = 1mH và tụ có C = 10pF. Biết tốc độ sóng điện từ 3.108 m/s. Máy thu trên có thể thu được sóng điện từ có bước sóng bao nhiêu?
A. 188,4 m
B. 235,2 m
C. 1635,8m
D. 761,5m
Giải
- Ta có:
\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} \lambda = \frac{c}{f} = {3.10^8}.2\pi \sqrt {LC} \\ c = {3.10^8}m/s\\ L = 1mH = {10^{ - 3}}H\\ C = 10pH = {10^{ - 11}}F \end{array} \right.\\ \Rightarrow \lambda = 2\pi {.2.10^8}.\sqrt {{{10}^{ - 3}}{{.10}^{ - 11}}} = 188,4m \end{array}\)
- Đáp án A.
3. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Một mạch dao động được dùng để thu sóng điện từ, nếu tăng điện dung lên 2 lần, tăng độ tự cảm lên 8 lần và tăng hiệu điện thế hiệu dụng lên 3 lần thì bước sóng thu được
A. tăng 48 lần
B. giảm 4 lần
C. tăng 4 lần
D. tăng 12 lần
Câu 2: Một mạch dao động để bắt tín hiệu của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn cảm có hệ số tự cảm L = 2 μH và một tụ điện. Để máy thu bắt được sóng vô tuyến có bước sóng λ = 16 m thì tụ điện phải có điện dung bằng bao nhiêu
A. 36 pF
B. 320 pF
C. 17, 5 pF
D. 160 pF
Câu 3: Sóng FM của đài tiếng nói Việt Nam có tần số f = 100 MHz. Bước sóng mà đài thu được có giá trị là
A. λ = 10 m B. λ = 3 m
C. λ = 5 m D. λ = 2 m
...
---Để xem tiếp nội dung phần Bài tập trắc nghiệm, các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---
Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tài liệu Chuyên đề Xác định các đại lượng đặc trưng của Sóng điện từ môn Lý 12 năm 2020. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
Chúc các em học tập tốt !
