Các công thức và dạng toán tổng quát về Dao động và sóng điện từ môn Vật lý 12

DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

1. Biểu thức:

* Điện tích tức thời q = Q₀cos(wt + j)

* Hiệu điện thế (điện áp) tức thời

\(u = \frac{q}{C} = \frac{{{Q_0}}}{C}c{\rm{os}}(\omega t + \varphi ) = {U_0}c{\rm{os}}(\omega t + \varphi )\)

* Dòng điện tức thời

i = q’ = -wQ₀sin(wt + j) = I₀cos(wt + j +\(\frac{\pi }{2}\) );

\({I_0} = \omega {Q_0}\)

* Cảm ứng từ:  \(B = {B_0}c{\rm{os}}(\omega t + \varphi + \frac{\pi }{2})\)

* So sánh pha: i,B,E cùng pha và sớm pha \(\frac{\pi }{2}\)  so với cặp u, q trong mạch LC

2. Tần số góc:

\(\begin{array}{l} \omega = \frac{1}{{\sqrt {LC} }};\\ T = 2\pi \sqrt {LC} \\ f = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }} \end{array}\)

3. Năng lượng điện từ:

\(\begin{array}{l} W = {W_L} + {W_C} = \frac{1}{2}C{u^2} + \frac{1}{2}L{i^2}\\ = \frac{1}{2}C{U_0}^2 = \frac{1}{2}L{I_0}^2 = \frac{1}{2}\frac{{{Q_0}^2}}{C} \end{array}\)

Chú ý: + Mạch dao động có tần số góc w, tần số f và chu kỳ T thì W_L và W_C biến thiên với tần số góc  2w, tần số 2f và chu kỳ T/2

4. Dao động tắt dần:

+ Mạch dao động có điện trở thuần R ¹ 0 thì dao động sẽ tắt dần. Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một năng lượng có công suất:

\(P = {I^2}R = \frac{{{C^2}U_0^2}}{{2L}}R\)

5. Bước sóng điện từ

Vận tốc lan truyền sóng điện từ trong không gian v = c = 3.10⁸m/s. Máy phát hoặc máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC thì tần số sóng điện từ phát hoặc thu được bằng tần số riêng của mạch.

Bước sóng của sóng điện từ \(\lambda = \frac{v}{f} = 2\pi v\sqrt {LC} \)  trong đó v là vận tốc truyền sóng điện từ trong môi trường.

6. Dãy bước sóng:

Mạch dao động có L biến đổi từ L_Min → L_Max và C biến đổi từ C_Min → C_Max thì bước sóng l của sóng điện từ phát (hoặc thu) l_Min tương ứng với L_Min và C_Min ; thu l_Max tương ứng với L_Max và C_Max 

7. Mắc song song và nối tiếp: 

Cho mạch dao động với L cố định. Mắc L với C₁ được tần số dao động là f₁, mắc L với C₂ được tần số là f₂.

+ Khi mắc nối tiếp C₁ với C₂ rồi mắc với L ta được tần số f thỏa :  

\({f^2} = f_1^2 + f_2^2\)

+ Khi mắc song song C₁ với C₂ rồi mắc với L ta được tần số f thỏa :

\(\frac{1}{{{f^2}}} = \frac{1}{{f_1^2}} + \frac{1}{{f_2^2}}\)

8. Tương tự cơ điện:

Ta có các cặp q-x, i-v, m-L, \(\frac{1}{C}\) -k, Động – Từ, Điện – Thế → Giải các bài toán tìm thời gian, thời điểm. (Lưu ý: Tất cả đều phải quy về điện tích q, không được quy về dòng điện i)

9. Công thức Elip:

Những cặp đại lượng lệch pha nhau \(\frac{\pi }{2}\) sẽ có công thức Elip  \(\frac{{{x^2}}}{{{X_0}^2}} + \frac{{{y^2}}}{{{Y_0}^2}} = 1\)

* So sánh pha: i,B,E cùng pha và sớm pha \(\frac{\pi }{2}\)  so với cặp u, q trong mạch LC

 

Trên đây là toàn bộ nội dung Tài liệu Các công thức và dạng toán tổng quát về Dao động và sóng điện từ môn Vật lý 12. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Bài tập trắc nghiệm Vật lý 12 chủ đề Mạch dao động có các tụ ghép năm 2020

• Rèn luyện kỹ năng lập phương trình Dao động điều hòa Vật lý 12

• Bài tập và công thức tính nhanh về Con lắc lò xo, Con lắc đơn trong DĐĐH

Chúc các em học tập tốt !