Bài giảng Vật lý đại cương - Chương 8: Dao động điện từ - Đỗ Ngọc Uấn

Ch−ơng 8
Dao động điện từ
1. Dao động điện từ điều hoμ: Biến đổi tuần
hoμn giữa các đại l−ợng điện vμ từ
K2+
_
-
+
Dmax

 Mạch không có điện trở
thuần, không bị mất mát năng
l−ợng
C
q
2
1W
2
0max
e = 20maxm LI2
1W =
We+Wm=const
constLI
2
1
C
q
2
1 22 =+
0
dt
dILI
dt
dq
C
q =+
L
Imax
C
K1
0
dt
dIL
C
q =+
0I
dt
Id 2
02
2
=ω+
LC
12
0 =ω
LC22T
0
0 π=ω
π=Dao động điện từ trong
mạch LC lμ dao động điều
hoμ
tcosII 00 ω=I,q
t
tsinqq 00 ω=
)tcos(II 00 ϕ+ω=
Lấy đạo hμm hai vế
theo thời gian
2.Dao động điện từ tắt dần
LC
R
Toả nhiệt tại R Biên độ dòng (điện tích) giảm
dần -> tắt hẳn
• f/t Dao động điện từ tắt dần
Toả nhiệt tại R, mất năng l−ợng
trong dt:
-dW= RI2dt
dtRI)LI
2
1
C
q
2
1(d 22
2
=+−
2RI
dt
dILI
dt
dq
C
q −=+
RI
dt
dIL
C
q −=+
0I
dt
dI2
dt
Id 2
02
2
=ω+β+
L
R2 =β
LC
1
0 =ω
Điều kiện để có dao động ω0 > β
)tcos(eII t0 ϕ+ω= β−
22
0 β−ω=ω
2)
L2
R(
LC
1 −=I
t
I0e
-βt
-I0e
-βt
I0cosϕ
I0
-I0 T
2)
L2
R(
LC
1
22T
−
π=ω
π=
• I giảm dần theo hμm mũ với
thời gian
• Điều kiện để có
dao động ω0 > β
2)
L2
R(
LC
1 > C
L2R <
C
L2R0 = • Điện trở tới hạn
3.Dao động điện từ c−ỡng bức:
LC
R
~
ε
dt.I.dtRI)LI
2
1
C
q
2
1(d 22
2
ε=++
 Trong thời gian dt mất RI2dt, 
cung cấp thêm εIdt
ε=ε0sinΩt
tsinIRI
dt
dILI
dt
dq
C
q
0
2 Ωε=++
tcos
L
I
dt
dI2
dt
Id 02
02
2
ΩΩε=ω+β+
I=Itd+Icb sau một thời gian Itd tắt hẳn, chỉ
còn Icb I = Icb=I0cos(Ωt+Φ)
It
22
0
0
)
C
1L(R
I
Ω−Ω+
ε=
R
C
1L
tg Ω
−Ω
=Φ22 )C
1L(RZ Ω−Ω+=
Tổng trở
của mạch
LZL Ω= C
1ZC Ω=Cảm kháng Dung kháng
Cộng h−ởng I0 đạt cực đại 
R
I 0max0
ε=
0ch LC
1
C
1L ω==Ω→Ω=Ω

 Tần số c−ỡng bức bằng tần số riêng của
mạch -> Cộng h−ởng
 ứng dụng: Hiệu suất cao nhất -> Bù pha
Ω
I0max
Ωch=ω0