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

Nội dung text: Bài giảng Vật lý đại cương - Chương 8: Dao động điện từ

1. Ch−ơng 8 Dao động điện từ
2. 1. Dao động điện từ điều hoμ: Biến đổi tuần hoμn giữa các đại l−ợng điện vμ từ Imax K + 2 L - Dmax _ + C 2 1 max 1 q 0 max 2 K W = Wm = LI0 1 e 2 C 2 Mạch không có điện trở W +W =const thuần, không bị mất mát năng e m l−ợng q dq dI + LI = 0 1 q 2 1 + LI2 = const C dt dt 2 C 2
3. q dI +L =0 Lấy đạo hếμ iv a mh C dt theo thời gian 2 d I 2 2 1 + ωI 0 = ω0 = dt 2 0 LC 2π Dao động điện từ trong T = =2 π LC mạch LC lμ dao động điều 0 ω0 hoμ I I= cos(ω + ϕ t ) I,q 0 0 I I= 0 cosω0 t q q= 0 sinω 0 t t
4. 2.Dao động điện từ tắt dần Toả nhiệt tại R R Biên độ dòng (điện tích) giảm dần -> tắt hẳn • f/t Dao động điện từ tắt dần C L Toả nhiệt tại R, mất năng l−ợng trong dt: q dI -dW= RI2dt + L = −RI 2 2 C dt 1 q 1 2 2 d I dI − d( + LI ) = RI dt + 2β + ω2I = 0 2 C 2 dt 2 dt 0 q dq dI 2 R 1 + LI = −RI 2β = ω0 = C dt dt L LC
5. Điều kiện để có dao động ω0 > β ω = ω2 − 2 β I I e= − βt cos(ω + t ϕ ) 0 0 1 R I = −( )2 I LC 2 L 0 -βt I cosϕ I0e 2π 2π 0 T = = ω 1 R t − ( )2 -βt LC 2 L -I0e -I0 T • I giảm dần theo hiμ ớũ vmm thời gian 1 R L > ( )2R β L R= 2 • iệnĐ trở tới hạn 0 C
6. 3.Dao động điện từ c−ỡng bức: ε=ε0sinΩt R  Trong thời gian dt mất RI2dt, cung cấp thêm εIdt C 1 q 2 1 L d( + LI2 ) + RI 2dt = ε.I.dt ε 2 C 2 q dq dI ~ + LI + RI 2 = Iε sin Ωt C dt dt 0 d 2 I dI ε Ω + 2β + ω2I = 0 cos Ωt dt 2 dt 0 L I=Itd+Icb sau một thời gian Itd tắt hẳn, chỉ còn Icb I = Icb=I0cos(Ωt+Φ)
7. ε I I = 0 0 1 R(L+2 Ω − )2 t ΩC 1 Tổng trở ΩL − 2 1 2 ZR(L= + Ω −) của mạch tgΦ = ΩC ΩC R 1 ZL= Ω Cảm kháng Z = Dung kháng L C ΩC Cộng h−ởng I đạt cực đại ε 0 I = 0 1 1 0 max ΩL → = Ω = = ω R ΩC ch LC 0 ốc ns ầ− Tỡng bức bằng tần ốs riêng của mạch -> Cộng h−ởng
8. ứng dụng: Hiệu suất cao nhất -> Bù pha I0max Ωch=ω0 Ω