Bài 20 mạch dao động

1. Mạch dao động

- Một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc với một tụ điện có điện dung C thành một mạch điện kín gọi là mạch dao động. Nếu điện trở cảu mạch rất nhỏ, coi như bằng không thì mạch là một mạch dao động lý tưởng.

2. Dao động điện từ tự do trong mạch dao động

2.1 Sự biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong một mạch dao động lý tưởng

- Sự biến thiên của điện tích trên một bản tụ điện

\(q=q_{o}cos(\omega t+\varphi)\)

với \(\omega =\frac{1}{\sqrt{LC}}\) với \(\omega \) là tần số góc của dao động. Đơn vị rad/s

- Phương trình dòng điện chạy qua tụ điện

\(i=\frac{dq}{dt}=I_{o}cos(\omega t+\varphi+\frac{\pi}{2})\)

Chọn gốc tời gian t=0 là lúc mà tụ bắt đầu phóng điện, suy ra \(\varphi=0\)

Ta có, \(q=q_{o}cos\omega t\)   và \(i=I_{o}cos(\omega t+\frac{\pi}{2})\)

Vậy, điện tích q của một bản tụ điện và cường động trong điện i trong mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian: i sớm pha \(\frac{\pi}{2}\) so với q

2.2 Định nghĩa dao động điện từ tự do

Sự biến thiên điều hòa theo thời gian của điện tích q của một bản tự điện và cường độ dòng điện i (hoặc cường độ điện trường \( \overrightarrow{E}\) và cảm ứng từ\( \overrightarrow{B}\)) trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tự do

2.3 Chu kỳ và tần số dao động riêng của mạch dao động

Chu kỳ \(T=2\pi \sqrt{LC}\) và tần số \(f=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \)

3. Năng lượng điện từ

Tổng năng lượng điện trường trong tụ điện và năng lượng từ trường trong cuộn cảm của mạch dao động gọi là năng lượng điện từ