35
Chương 4. DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
I MẠCH DAO ĐỘNG LC. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
1. Mạch dao động (hoạt động dựa trên hiện tượng tự cảm)
a. Định nghĩa: Là một mạch điện gồm một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với một tụ điện
có điện dung C thành một mạch điện kín.
b. Chu kì và tần số riêng của mạch dao động LC.
Chu kì riêng: ; Tần số riêng: ; Tần số góc riêng:
2. Các phương trình dao động điện từ của mạch dao động LC
+ Điện tích: q = q0cos(ωt + φ); q0 là điện tích cực đại trên tụ.
+ Dòng điện: i = q’ = -ωq0sin(ωt + φ) = I0cos(ωt + φ + ).
+ Hiệu điện thế (điện áp): u = cos(ωt + φ) = U0cos(ωt + φ)
+ Hệ thức độc lập với thời gian:
1
2
0
2
2
0
2 Q
q
I
i
;
1
2
0
2
2
0
2 U
u
I
i
4. Dao động điện từ
a. Dao động điện từ: Biến thiên của điện trường và từ trường ở trong mạch dao động được gọi là
dao động điện từ.
b. Năng lượng của mạch dao động LC
+ Năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện; Năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm; Tổng
của chúng gọi là năng lượng điện từ của mạch dao động
II. ĐIỆN TỪ TRƯỜNG SÓNG ĐIỆN TỪ
1. Điện từ trường
+ Khi một từ trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy . (Các đường
sức điện khép kín).
+ Khi một điện trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một từ trường có các đường sức từ
bao quanh các đường sức của điện trường.
+ Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên là hai mặt thể hiện khác nhau của một loại trường
duy nhất gọi là điện từ trường.
2. Sóng điện từ
a. Định nghĩa: Quá trình lan truyền điện từ trường được gọi là sóng điện từ.
b. Đặc điểm và tính chất của sóng điện từ
*Đặc điểm:
+ Tốc độ lan truyền của sóng điện từ trong chân không bằng tốc độ ánh sáng, c = 300 000 km/s.
+ Sóng điện từ là sóng ngang. Trong quá trình truyền sóng ( ) . Cả đều biến thiên
tuần hoàn theo không gian và thời gian và luôn cùng pha nhau.
Trong chân không, sóng điện từ có bước sóng: λ = cT = c.2π = ; (T, f: chu kì, tần số của dao
động điện từ)
+ Sóng điện từ truyền được cả trong chân không (khác biệt với sóng cơ)
*Tính chất của sóng điện từ:
+ Quá trình truyền sóng điện từ là quá trình truyền năng lượng.
+ Tuân theo các quy luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ.
+ Tuân theo các quy luật: giao thoa, nhiễu xạ.
III. TRUYỀN THÔNG BẰNG SÓNG ĐIỆN TỪ
1. Nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ
2. Sự truyền sóng vô tuyến quanh Trái Đất
Sự truyền sóng điện từ trong thông tin quanh Trái Đất có đặc điểm rất khác nhau, tuỳ thuộc vào:
+ độ dài bước sóng
