Sóng điện từ nâng cao

Chia sẻ: Trần Bá Trung1 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

0
191
lượt xem
84
download

Sóng điện từ nâng cao

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sóng điện từ nâng cao Bức xạ điện từ (hay sóng điện từ) là sự kết hợp (nhân vector) của dao động điện trường và từ trường vuông góc với nhau, lan truyền trong không gian như sóng. Sóng điện từ cũng bị lượng tử hoá thành những "đợt sóng" có tính chất như các hạt chuyển động gọi là photon. Khi lan truyền, sóng điện từ mang theo năng lượng, động lượng và thông tin. Sóng điện từ với bước sóng nằm trong khoảng 400 nm và 700 nm có thể được quan sát bằng mắt người và gọi...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Sóng điện từ nâng cao

  1. www.truongthi.com.vn Lớp học qua mạng Bài 20: Sóng điện từ A. Trả lời câu hỏi kỳ trước 1. Dao động tắt dần? + Trong thực tế dao động xuất hiện trong khung dao động là một dao động tắt dần vì có sự mất mát năng lượng do đó sẽ làm giảm biên độ của dao động. + Có 2 nguyên nhân làm cho dao động tắt dần. 1. Khung dây có điện trở nên có hao phí năng lượng do toả nhiệt 2. Khi có dao động, sóng điện từ phát ra sẽ mang theo một phần năng lượng. + Để dao động không tắt, phải tiếp năng lượng cho khung đều đặn sau mỗi chu kỳ để bù đắp vào phần năng lượng đã bị mất đi + Về nguyên tắc có thể tạo ra 1 mạch tiếp năng lượng như hình bên: L C K - Nguồn năng lượng là bộ phân - Cứ mỗi chu kỳ ta đóng khoá K một lần để dòng điện từ bộ phận nạp thêm điện tích cho tụ C. Khi đó dao động sẽ được duy trì không tắt. + Thực tế vì tần số dao động xuất hiện khung rất lớn do đó không thể đóng mạch bằng tay mà phải dùng 1 ngắt điện tự động ngắt điện đó chính là transito trong mạch duy trì. C C’ L’ L C E - Khi Môn Vật Lý Thầy giáo Đỗ Lệnh Điện Trường PTTH Hà Nội – Amsterdam.
  2. www.truongthi.com.vn Lớp học qua mạng 1 trong khung có dao động f = sẽ cảm ứng sang L’ suất điện động cùng tần số. 2π LC - Suất điện động cảm ứng này sinh ra UBE cũng có cùng tần số với dao động trong khung. 1 - Có chu kỳ VB > VE thì dòng điện không qua được transito, coi như mạch bị ngắt. 2 1 chu kỳ sau khi VB < VE thì có I qua transito tiếp năng lượng cho khung dao động. 2 Như vậy transito đã làm nhiệm vụ 1 khoá tự động, mỗi chu kỳ tiếp năng lượng cho khung 1 lần ⇒ dao động được duy trì. 2. Bài tập: 1 ΣS ΣΠr 2 + Điện dụng của tụ phẳng: C = = 9.10 9 4Π d 9.10 9 .4Π d C= ( 2,5. 0,2.10 − 2 ) 2 ≈ 4,63.10-13F 9 −3 9.10 .4.0,6.10 + Chu kỳ T = 2Π LC = 2.3,14 5,8.10 − 6 .46,3.10 −14 ≈ 1,03.10-8s b. Biểu thức của q và i + Từ i = I0 cos (ωt + ϕ) 1 1 ω= = ≈ 6,1 . 108 s-1 LC 5,8.10 − 6 46,3.10 −14 Theo giả thiết: Khi t = 0 thì i = I0 ⇒ I0 = I0 cos (ω . 0 + ϕ) ⇔ cos ϕ = 1 ⇒ ϕ = 0 + Phương trình i = 8,48 . 10-6 cos (6,1 . 108t + 0) i = 848.10-6 cos 6,1 .10-8t (A) q = Q0 sin (ωt + ϕ) I 0 8,48.10 −6 Vì I0 = Q0 ω nên Q0 = = = 1,39.10-14C ω 6,1.10 8 Vậy q = 1,39.10-14 sin 6,1.108t (C) c. Tính q khi i = 2,12 µA + Từ i = 8,48.10-6 cos 6,1.108t = 2,12.10-6 Môn Vật Lý Thầy giáo Đỗ Lệnh Điện Trường PTTH Hà Nội – Amsterdam.
  3. www.truongthi.com.vn Lớp học qua mạng 2,12.10 6 ⇔ cos 6,1.108 = = 0,25 8,48.10 6 ⇒ sin 6,1.108t = ± 1 − 0,25 ≈ ± 0,968 2 + q = 1,39.10-14sin 6,1.108 = 1,39.10-14. (± 0,968) q ≈ ± 1,345 . 10-14C. B. Bài giảng: Sòng điện từ I. Sóng điện từ: 1. Điện từ trường biến thiết có tính chất lan truyền không gian dưới dạng sóng, đó là sóng điện từ. → → → → 2. Sóng điện từ là sóng ngang trong đó B ⊥ E và B vµ E cùng vuông góc với phương truyền sóng. 3. Vận tốc của sóng điện từ v=λ.f II. Phát và thu sóng điện từ 1. Phát: Sử dụng khung dao động hở có 2 bản tụ điện tách khỏi nhau rất xa và 1 cuộn dây nối giữa 2 bản đó. 2. Thu: Bất kỳ vật dẫn nào cũng có thể trở thành cũng thu thu những thuận lợi nhất là sử dụng 1 khung dao động hở để thu sóng điện từ. Ví dụ 1: Mạch chọn sóng của một máy thu gồm 1 cuộn dây có hệ số tự cảm L = 0,4 mH mắc với 1 tụ C có điện dung biến thiên từ 1,3pF đến pF. a. Tính đến bước sóng mà khung bắt được b. Khi Cmin để bắt được làn sóng 20m người ta phải mắc thêm vào mạch một tự C2. Tính C2 và giải thích cách mắc. Cho vận tốc sóng điện từ v = 300000 km/s. Giải: a. Tính λ Khung dao động bắt sóng điện từ nhờ cộng hưởng cộng hưởng xảy ra khi tần số riêng của khung dao đ?ng bằng tần số cường bách của sóng. 1 v fr = fsóng ⇒ = 2π LC λ Môn Vật Lý Thầy giáo Đỗ Lệnh Điện Trường PTTH Hà Nội – Amsterdam.
  4. www.truongthi.com.vn Lớp học qua mạng ⇔ λ = v . 2π LC (1) * Cmin = 1,3 . 10-12F − 8 8 , − λmin =3.10.2.10. 0,4.10 3.13.1012 ≈ 43m * Cmax = 18 . 10-12F. λmax = 3 . 108 . 2 . 3,14 0,4.10 −3.18.10 − −12 ≈ 160m Khung bắt được dải sóng từ 43m đến 160m b. Bắt sóng 20m Từ công thức (1) ta thấy để λ càng nhỏ thì C cũng phải càng nhỏ ⇒ tụk C2 phải mắc nối tiếp với C ban đầu để làm giảm điện dung. Từ λ2 = v2 . 4π2 . LCbộ λ2 20 2 ⇔ Cbộ = = 4π 2 L.v 2 4.3,14 2 .0,4.10 −3.9.1016 Cbộ = 0,28 . 10-12F = 928 pF. C2 L C Điện dung của bộ tụ nối tiếp 1 1 1 1 1 1 = + ⇔ = − C bé C C 2 C 2 C bé C C bé − C 0,28.1,3 ⇔ C2 = = ≈ 0,357 pF. C − C bé 1,3 − 928 Ví dụ 2: Mạch chọn sóng của một máy thu là một khung dao động có một cuộn dây L mắc với 2 tụ song song: C0 không đổi và CV biến thiên từ 10 pF đến 490 pF ứng với góc quay biến thiên từ 0 đến 1800. Với mạch trên máy thu bắt được dải sóng từ 10m đến 50m a. Tính C0 và L b. Để bắt được sóng 20m phải để tụ xoay ứng với góc quay nào? Giải: Môn Vật Lý Thầy giáo Đỗ Lệnh Điện Trường PTTH Hà Nội – Amsterdam.
  5. www.truongthi.com.vn Lớp học qua mạng a. Tính C0 và L + Hai tụ mức // tương đương với 1 tụ C = C0 + Cv + Khi bắt sóng điện từ fr = fsóng L CV 1v 1 v2 C ⇒ = ⇒ = 2 2π LC λ 4πLC λ λ2 hay C = 4π 2 LV 2 * Khi λmax = 50m 50 2 Cmax = (C0 + 490)10-12 = 4πLV 2 * Khi λmin = 10m 10 2 Cmin = (C0 + 10) 10-12 = 4π 2 LV 2 C 0 + 490 2500 ⇒ = = 25 ⇔ C0 + 490 = 25 C0 + 250 C 0 + 10 100 ⇔ 240 = 24C0 ⇔ C0 = 10 pF 50 2 + (10 + 490) 10-12 = 4.3,14.L.9.1016 2500 ⇔L= −12 2 16 ≈ 1,4 . 10-16 H 500.10 .4.3,14 .9.10 b. Bắt sóng 20m α 50 2 λ = 50m: (10 + 490) 10-12 = 4πLV 2 20 2 λ = 20m: (10 + Cv) 10-12 = 4πLV 2 500 2500 500.400 ⇒ = ⇔ 10 + Cv = = 80 10 + Cv 400 2500 ⇔ Cv = 70 pF. Môn Vật Lý Thầy giáo Đỗ Lệnh Điện Trường PTTH Hà Nội – Amsterdam.
  6. www.truongthi.com.vn Lớp học qua mạng + Khi tăng Cv từ 10 pF đến 490 pF tức là tăng thêm 480 pF thì α tăng thêm 1800 ⇒ 480 8 trung bình mỗi khi α tăng 10 thì điện đang tăng thêm = pF. 180 3 + Để C tăng từ 10 đến 70 pF thì α phải quay 70 − 10 60.3 α= = = 22,50 8/3 8 Môn Vật Lý Thầy giáo Đỗ Lệnh Điện Trường PTTH Hà Nội – Amsterdam.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản