Câu hỏi trắc nghiệm môn Vật lý - Bài 1: Dao động tuần hoàn - Dao động điều hòa – Con lắc lò xo

Chửụng I : DAO ẹOÄNG Cễ HOẽC Baứi 1. DAO ẹOÄNG TUAÀN HOAỉN - DAO ẹOÄNG ẹIEÀU HOỉA – CON LAẫC LOỉ XO 1. Dao ủoọng : laứ chuyeồn ủoọng coự giụựi haùn trong khoõng gian, laởp ủi laởp laùi nhieàu laàn quanh vũ trớ caõn baống. 2. Dao ủoọng tuaàn hoaứn : laứ dao ủoọng maứ traùng thaựi chuyeồn ủoọng cuỷa vaọt ủửụùc laởp laùi nhử cuừ sau nhửừng khoaỷng thụứi gian baống nhau. ỉ Chu kyứ T : laứ thụứi gian ngaộn nhaỏt maứ traùng thaựi dao ủoọng cuỷa vaọt laởp laùi nhử cuừ, thời gian vật thự hiện 1 dao động ủụn vũ laứ s ỉ Taàn soỏ f : laứ soỏ laàn dao ủoọng trong 1 ủụn vũ thụứi gian, ủụn vũ Hz. 3. Con laộc loứ xo - dao ủoọng ủieàu hoứa : Phửụng trỡnh dao ủoọng : x = A.sin( w.t + j ) Vụựi : A > 0 : Bieõn ủoọ dao ủoọng ( hoaứnh ủoọ cửùc ủaùi ) ( w.t + j ) : Pha dao ủoọng j : Pha ban ủaàu .x : Ly ủoọ, hoaứnh ủoọ. ẹũnh nghúa dao ủoọng ủieàu hoứa : Dao ủoọng ủửụùc moõ taỷ baống moọt ủũnh luaọt daùng sin ( hoaởc cosin ) theo thụứi gian, trong ủoự A, w, j laứ nhửừng haống soỏ goùi laứ dao ủoọng ủieàu hoứa . Chu kyứ cuỷa dao ủoọng ủieàu hoaứ : BAỉI 2. KHAÛO SAÙT DAO ẹOÄNG ẹIEÀU HOỉA 1. Chuyeồn ủoọng troứn ủeàu vaứ dao ủoọng ủieàu hoaứ : Moọt dao ủoọng ủieàu hoứa coự theồ ủửụùc coi nhử hỡnh chieỏu cuỷa moọt chuyeồn ủoọng troứn ủeàu xuoỏng moọt ủửụứng thaỳng naốm trong maởt phaỳng quyừ ủaùo. 2. Pha vaứ taàn soỏ goực cuỷa dao ủoọng ủieàu hoứa : Pha dao ủoọng vaứ pha ban ủaàu khoõng phaỷi laứ nhửừng goực thaọt, maứ noự chổ laứ nhửừng lửụùng trung gian cho pheựp ta xaực ủũnh traùng thaựi dao ủoọng . Pha dao ủoọng xaực ủũnh traùng thaựi dao ủoọng ụỷ moọt thụứi ủieồm baỏt kyứ coứn pha ban ủaàu xaực ủũnh traùng thaựi ban ủaàu cuỷa dao ủoọng . 3. Dao ủoọng tửù do : Bieõn ủoọ vaứ pha ban ủaàu phuù thuoọc nhửừng ủieàu kieọn ban ủaàu, tửực laứ caựch kớch thớch dao ủoọng vaứ caựch choùn heọ toùa ủoọ vaứ goỏc thụứi gian Dao ủoọng maứ chu kyứ chổ phuù thuoọc vaứo caực ủaởc tớnh cuỷa heọ chửự khoõng phuù thuoọc vaứo caực yeỏu toỏ beõn ngoaứi goùi laứ dao ủoọng tửù do. Noự thuùc hieọn dao ủoọng theo chu kyứ rieõng. 4. Vaọn toỏc vaứ gia toỏc trong dao ủoọng ủieàu hoứa : à Lieõn heọ a, v vaứ x : ỉ Pha cuỷa dao ủoọng xaực ủũnh traùng thaựi dao ủoọng cuỷa vaọt ỉ Pha ban ủaàu j xaực ủũnh traùng thaựi ban ủaàu cuỷa dao ủoọng 5. Con laộc ủụn : Phửụng trỡnh dao ủoọng : Giaỷi phửụng trỡnh ta ủửụùc : s = So sin(wt + j ) Chu kyứ dao ủoọng : Baứi 3. NAấNG LệễẽNG TRONG DAO ẹOÄNG ẹIEÀU HOỉA 1. Sửù chuyeồn hoaự naờng lửụùng trong DẹẹH Xeựt heọ con laộc loứ xo : Keựo quaỷ caàu ra khoỷi VTCB : Etmax= E ; Eủ = 0 Buoõng ra , quaỷ caàu chuyeồn ủoọng veà VTCB: Et ¯; Eủ ư ẹeỏn VTCB : Et = 0 ; Eủmóax = E ( do v MAX ) Do quaựn tớnh, vaọt tieỏp tuùc ủi leõn : Et ư ; Eủ ¯ ẹeỏn vũ trớ cao nhaỏt, FMAX đ Et Max ; Eủ = 0 * Trong quaự trỡnh dao ủoọng luoõn xaừy ra hieọn tửụùng ủoọng naờng taờng thỡ theỏ naờng giaừm vaứ ngửụùc laùi 2. Sửù baỷo toaứn naờng lửụùng trong DẹẹH : ẹoọng naờng : Eủ = .m. v2 = m.w2.A2.cos2(wt + j ) Theỏ naờng : Et = k.x2 = k.A2.sin2(wt + j ) Cụ naờng : E = Et + Eủ = m.w2.A2 = const Vaọy : Trong suoỏt quaự trỡnh dao ủoọng, cụ naờng khoõng ủoồi vaứ tổ leọ vụựi bỡnh phửụng bieõn ủoọ dao ủoọng Baứi 4 & 5. Sệẽ TOÅNG HễẽP DAO ẹOÄNG 1. Sửù leọch pha cuỷa caực dao ủoọng : Xeựt 2 dao ủoọng ủieàu hoứa coự phửụng trỡnh dao ủoọng laứ : x1 =A1 .sin(wt + j1 ) x2 =A2 .sin(wt + j2 ) ẹoọ leọch pha : Dj =(wt + j1 ) –(wt + j2 ) = j1 – j2 Nhaọn xeựt : Dj > 0 : dao ủoọng 1 nhanh pha hụn dao ủoọng 2 Dj < 0 : dao ủoọng 1 chaọm pha hụn dao ủoọng 2 Dj = 2kp : dao ủoọng cuứng pha Dj = (2k + 1)p : dao ủoọng ngửụùc pha. 2. Sửù toồng hụùp dao ủoọng : à Phửụng phaựp vectụ quay : Moói dao ủoọng ủieàu hoứa ủửụùc bieồu dieón baống 1 vectụ : Vectụ naứy coự goỏc taùi goỏc toùa ủoọ, ủoọ lụựn laứ bieõn ủoọ dao ủoọng , phửụng chieàu xaực ủũnh bụỷi j. Vectụ naứy quay ngửụùc chieàu kim ủoàng hoà vụựi vaọn toỏc goực w. Taùi thụứi ủieồm t, hỡnh chieỏu cuỷa vectụ leõn truùc toùa ủoọ laứ giaự trũ dao ủoọng ửựng vụựi thụứi ủieồm ủoự. à Toồng hụùp 2 DẹẹH cuứng phửụng, cuứng taàn soỏ : Xeựt 1 vaọt ủoàng thụứi tham gia 2 dủủh cuứng phửụng cuứng taàn soỏ : x1 =A1 .sin(wt + j1 ) x2 =A2 .sin(wt + j2 ) Toồng hụùp 2 dủủh cuứng phửụng, cuứng taàn soỏ laứ 1 dủủh cuứng phửụng, cuứng taàn soỏ vụựi 2 dủ thaứnh phaàn vaứ coự bieồu thửực : x = x1 + x2 = A.sin(wt + j ) Tớnh bieõn ủoọ A : Tớnh j : tgj = Nhaọn xeựt : Bieõn ủoọ dủ toồng hụùp phuù thuoọc vaứo ủoọ leọch pha Dj cuỷa 2 dủ thaứnh phaàn : Dj =2kp ị cosDj = 1 : A=A1 + A2 : Bieõn ủoọ TH cửùc ủaùi Dj =(2k+1)p ị cosDj = 0 : A = ỗ A1 – A2ỗ : Bieõn ủoọ TH cửùc tieồu Dj laứ baỏt kyứ : ỗ A1 – A2ỗ < A < A1 + A2 Baứi 6 & 7. DAO ẹOÄNG TAẫT DAÀN - DAO ẹOÄNG CệễếNG BệÙC 1. Dao ủoọng taột daàn Dao ủoọng taột daàn laứ dao ủoọng coự bieõn ủoọ giaỷm daàn theo thụứi gian Nguyeõn nhaõn laứm dao ủoọng taột daàn laứ do lửùc caỷn cuỷa moõi trửụứng 2. Dao ủoọng cửụừng bửực : ẹũnh nghúa : Dao ủoọng cuỷa moọt heọ dửụựi taực duùng cuỷa moọt ngoaùi lửùc tuaàn hoaứn goùi laứ dao ủoọng cửụừng bửực ẹaởc ủieồm : Luực ủaàu, trong khoaỷng thụứi gian Dt raỏt ngaộn con laộc tham gia 2 dao ủoọng : dao ủoọng rieõng vụựi taàn soỏ f0 vaứ dao ủoọng dửụựi taực duùng cuỷa ngoaùi lửùc tuaàn hoaứn taàn soỏ f neõn dao ủoọng cuỷa vaọt raỏt phửực taùp. Khi oồn ủũnh, dao ủoọng seừ coự taàn soỏ cuỷa ngoaùi lửùc. Bieõn ủoọ dao ủoọng phuù thuoọc moỏi quan heọ giửừa taàn soỏ ngoaùi lửùc vaứ taàn soỏ rieõng cuỷa heọ. 3. Sửù coọng hửụỷng : Hieọn tửụùng bieõn ủoọ cuaỷ dao ủoọng cửụừng bửực taờng nhanh ủeỏn 1 giaự trũ cửùc ủaùi khi taàn soỏ cuỷa lửùc cửụừng bửực baống taàn soỏ rieõng cuỷa heọ dao ủoọng ủửụùc goùi sửù coọng hửụỷng. 4. Sửù tửù dao ủoọng : Sửù tửù dao ủoọng ủửụùc duy trỡ maứ khoõng caàn taực duùng cuỷa ngoaùi lửùc tuaàn hoaứn leõn heọ goùi laứ sửù tửù dao ủoọng. Trong sửù tửù dao ủoọng taàn soỏ dao ủoọng ủuựng baống taàn soỏ rieõng cuỷa noự, bieõn ủoọ dao ủoọng gioỏng trong dao ủoọng tửù do. CHệễNG II . SOÙNG Cễ HOẽC. AÂM HOẽC Baứi 8. SOÙNG Cễ HOẽC 1. Soựng cụ hoùc trong thieõn nhieõn : ẹũnh nghúa : Soựng cụ hoùc laứ nhửừng dao ủoọng ủaứn hoài lan truyeàn trong moõi trửụứng vaọt chaỏt trong khoõng gian theo thụứi gian Soựng ngang : Soựng coự phửụng dao ủoọng vuoõng goực vụựi phửụng truyeàn soựng Soựng doùc : Soựng coự phửụng dao ủoọng truứng vụựi phửụng truyeàn soựng 2. Sửù truyeàn pha dao ủoọng, Bửụực soựng : ỉ Khoaỷng caựch giửừa hai ủieồm treõn phửụng truyeàn soựng gaàn nhau nhaỏt vaứ dao ủoọng cuứng pha vụựi nhau goùi laứ bửụực soựng ỉ Nhửừng ủieồm caựch nhau moọt soỏ nguyeõn bửụực soựng treõn phửụng truyeàn thỡ dao ủoọng cuứng pha vụựi nhau ỉ Nhửừng ủieồm caựch nhau moọt soỏ leỷ nửừa bửụực soựng treõn phửụng truyeàn thỡ dao ủoọng ngửụùc pha vụựi nhau 3. Chu kỡ, taàn soỏ vaứ vaọn toỏc cuỷa soựng : Chu kyứ : Chu kyứ dao ủoọng cuỷa caực phaàn tửỷ vaọt chaỏt maứ soựng cụ hoùc truyeàn qua ủeàu nhử nhau vaứ baống vụựi chu kyứ dao ủoọng cuỷa nguoàn. ẹoự laứ chu kyứ soựng. Vaọn toỏc truyeàn soựng : Vaọn toỏc truyeàn pha dao ủoọng goùi laứ vaọn toỏc soựng. Bửụực soựng : Quaừng ủửụứng maứ soựng truyeàn ủi trong 1 chu kyứ soựng goùi laứ bửụực soựng l. 4. Bieõn ủoọ vaứ naờng lửụùng soựng : Khi soựng truyeàn tụựi 1 ủieồm naứo thỡ ủieồm ủoự seừ dao ủoọng vụựi bieõn ủoọ nhaỏt ủũnh. ẹoự laứ bieõn ủoọ soựng taùi ủieồm ủoự Khi soựng laứm cho caực phaàn tửỷ vaọt chaỏt dao ủoọng tửực laứ ủaừ truyeàn cho chuựng moọt naờng lửụùng.Vaọy, quaự trỡnh truyeàn soựng laứ quaự trỡnh truyeàn naờng lửụùng. Truyeàn caựng xa thỡ naờng lửụùng caứng giaỷm, bieõn ủoọ cuừng giaỷm theo. Trửụứng hụùp soựng truyeàn treõn moọt ủửụứng thaỳng naờng lửụùng soựng khoõng bũ giaỷm neõn bieõn ủoọ soựng ụỷ moùi ủieồm soựng truyeàn qua laứ nhử nhau. Baứi 9 & 10. SOÙNG AÂM 1. Soựng aõm vaứ caỷm giaực aõm : ẹũnh nghúa : Soựng cụ hoùc coự taàn soỏ tửứ 16 Hz ủeỏn 20.000 Hz . Gaõy caỷm giaực aõm Soựng sieõu aõm : Soựng cụ hoùc coự taàn soỏ > 20.000 Hz Soựng haù aõm : Soựng cụ hoùc coự taàn soỏ < 16 Hz 2. Sửù truyeàn aõm – Vaọn toỏc aõm : Soựng aõm laứ soựng doùc neõn chổ truyeàn ủửụùc trong moõi trửụứng vaọt chaỏt. Vaọn toỏc aõm phuù thuoọc vaứo tớnh ủaứn hoài, nhieọt ủoọ vaứ maọt ủoọ moõi trửụứng. - Vaọn toỏc aõm trong chaỏt loỷng nhoỷ hụn vaọn toỏc truyeàn aõm trong chaỏt raộn vaứ lụựn hụn vaọn toỏc truyeàn aõm trong chaỏt khớ. 3. ẹoọ cao cuỷa aõm : Nhaùc aõm : AÂm coự taàn soỏ hoaứn toaứn xaực ủũnh, gaõy caỷm giaực eõm aựi, deó chũu Taùp aõm : AÂm khoõng coự taàn soỏ nhaỏt ủũnh ỉ AÂm coự taàn soỏ lụựn goùi laứ aõm cao ( hoaởc thanh), aõm coự taàn soỏ nhoỷ goùi laứ aõm thaỏp ( hoaởc traàm) ỉ ẹoọ cao cuỷa aõm laứ moọt ủaởc tớnh sinh lớ cuỷa aõm, noự dửùa vaứo moọt ủaởc tớnh vaọt lớ cuỷa aõm laứ taàn soỏ 4. AÂm saộc : * Moói ngửụứi moói nhaùc cuù phaựt ra nhửừng aõm saộc thaựi khaực nhau maứ tai ta phaõn bieọt ủửụùc goùi laứ aõm saộc. AÂm saộc laứ moọt ủaởc tớnh sinh lớ cuỷa aõm, ủửụùc hỡnh thaứnh treõn cụ sụỷ caực ủaởc tớnh vaọt lớ cuỷa aõm taàn soỏ vaứ bieõn ủoọ. Hoùa aõm : Thửùc nghieọm chửựng toỷ moọt nhaùc cuù hoaởc moọt ngửụứi phaựt ra moọt aõm coự taàn soỏ f1 thỡ ủoàng thụứi cuừng phaựt ra caực aõm coự taàn soỏ f2=2f1; f3=3f1; f4=4f1, f1 goùi laứ aõm cụ baỷn hoaởc aõm thửự nhaỏt f2, f3, f4 goùi laứ caực hoùaù aõm thửự nhaỏt, thửự hai, thửự ba, aõm phaựt ra laứ sửù toồng hụùp cuỷa aõm cụ baỷn vaứ caực hoùaù aõm. 5. Naờng lửụùng cuỷa aõm : Cửụứng ủoọ aõm I : laứ lửụùng naờng lửụùng ủửụùc soựng aõm truyeàn trong 1 ủụn vũ thụứi gian qua 1 ủụn vũ dieọn tớch ủaởt vuoõng goực vụựi phửụng truyeàn. ẹụn vũ W/m2. Trong thửùc teỏ, ngửụứi ta duứng mửực cửụứng ủoọ aõm L ủeồ ủo caỷm giaực sinh lyự cuỷa tai ngửụứi. Ta coự ( Bell ) Thửụứng, ngửụứi ta duứng dB ( ủeà xi bel ) vụựi : Ngửụứi ta choùn I0 ụỷ taàn soỏ f = 1000Hz ủeồ laứm cửụứng ủoọ aõm chuaồn (I0 ~10–12 W/m2 ). 6.ẹoọ to cuỷa aõm : Ngửụừng nghe : Cửụứng ủoọ aõm nhoỷ nhaỏt coứn gaõy caỷm giaực aõm Ngửụừng ủau : Cửụứng ủoọ aõm lụựn nhaỏt coứn gaõy caỷm giaực aõm bỡnh thửụứng Mieàn nghe ủửụùc : Naốm giửừa ngửụừng nghe vaứ ngửụừng ủau 7. Nguoàn aõm – Hoọp coọng hửụỷng : Moói loaùi ủaứn ủeàu coự moọt baàu ủaứn coự hỡnh daùng nhaỏt ủũnh, ủoựng vai troứ cuỷa hoọp coọng hửụỷng, tửực laứ moọt vaọt roóng coự khaỷ naờng coọng hửụỷng ủoỏi vụựi nhieàu taàn soỏ khaực nhau vaứ taờng cửụứng nhửừng aõm coự caực taàn soỏ ủoự. Tuứy theo hỡnh daùng vaứ chaỏt lieọu cuỷa baàu ủaứn, moói loaùi ủaứn coự khaỷ naờng taờng cửụứng moọt soỏ hoùa aõm naứo ủoự vaứ taùo ra aõm saộc ủaởc trửng cho loaùi ủaứn ủoự. Baứi 11. GIAO THOA SOÙNG : 1. Hieọn tửụùng giao thoa : à Giao thoa laứ sửù toồng hụùp cuỷa 2 hay nhieàu soựng keỏt hụùp trong khoõng gian, trong ủoự coự nhửừng choó coỏ ủũnh maứ bieõn ủoọ soựng ủửụùc taờng leõn hoaởc bũ giaỷm bụựt. Hai nguoàn dao ủoọng cuứng taàn soỏ , coự ủoọ leọch pha khoõng ủoồi theo thụứi gian goùi laứ 2 nguoàn keỏt hụùp. Soựng maứ chuựng taùo thaứnh goùi laứ 2 soựng keỏt hụùp. 2. Lớ thuyeỏt giao thoa : Moọt ủieồm M caựch nguoàn moọt ủoaùn d seừ chaọm pha hụn nguoàn vaứ coự phửụng trỡnh uM = U0sin2pf(t -t ) = U0sin(2pft –) Xeựt 1 ủieồm M caựch 2 nguoàn A, B 1 ủoaùn d1 , d2 . Neỏu taùi A B coự dao ủoọng ủửụùc truyeàn tụựi : A ã M d1 d2 ã B uA= a.sin(2pft – d1 ) uB= a.sin(2pft – d2 ) Xeựt Dj = ẵj1 – j2ẵ= ẵd1 – d2ẵ ị Dj =d Nhaọn xeựt : d = kl ị Dj = 2kp : M dao ủoọng cửùc ủaùi. d = ( 2k +1 ) ị Dj = ( 2k + 1 )p : M ủửựng yeõn. 3. Soựng dửứng : ẹũnh nghúa : Soựng coự caực nuựt vaứ caực buùng coỏ ủũnh trong khoõng gian ỉ Caực ủieồm buùng hoaởc caực ủieồm nuựt caựch ủeàu nhau moọt soỏ nguyeõn laàn Giaỷi thớch : Taùi moùi ủieồm treõn daõy coự sửù toồng hụùp cuỷa soựng tụựi vaứ soựng phaỷn xaù( 2 soựng keỏt hụùp ) ẹieồm buùng : Taùi ủoự soựng tụựi vaứ soựng phaỷn xaù cuứng pha ẹieồm nuựt : Taùi ủoự soựng tụựi vaứ soựng phaỷn xaù ngửụùc pha CHệễNG III : DOỉNG ẹIEÄN XOAY CHIEÀU Baứi 12. HIEÄU ẹIEÄN THEÁ DAO ẹOÄNG ẹIEÀU HOỉA - DOỉNG ẹIEÄN XOAY CHIEÀU 1. Hieọu ủieọn theỏ dao ủoọng ủieàu hoứa : Quay 1 khung daõy kim loaùi coự dieọn tớch S vaứ coự N voứng daõy, quanh 1 truùc ủoỏi xửựng trong 1 tửứ trửụứng ủeàu B vụựi vaọn toỏc goực w khoõng ủoồi. Tửứ thoõng qua khung laứ : F =NBS coswt =F0 coswt vụựi : F0 = NBS Suaỏt ủieọn ủoọng caỷm ửựng : e =ẵF‘ẵ = w.F0 .sinwt =E0.sinwt vụựi E0 = w.F0 =w.NBS Vaọy, trong khung daõy xuaỏt hieọn 1 suaỏt ủieọn ủoọng bieỏn thieõn ủieàu hoứa. Hieọu ủieọn theỏ bieỏn thieõn ủieàu hoứa : u = U0 sinwt 2. Doứng ủieọn xoay chieàu : HẹT xoay chieàu : u = U0 sinwt Doứng ủieọn xoay chieàu : i = I0sin(wt + j ) ? Doứng ủieọn ủửụùc moõ taỷ baống ủũnh luaọt daùng sin – Bieỏn thieõn ủieàu hoaứ theo t 3. Cửụứng ủoọ hieọu duùng : Cửụứng ủoọ hieọu duùng cuỷa doứng ủieọn xoay chieàu baống cửụứng ủoọ doứng ủieọn khoõng ủoồi khi chuựng laàn lửụùt ủi qua 1 ủieọn trụỷ, trong cuứng 1 thụứi gian thỡ chuựng toỷa ra nhửừng nhieọt lửụùng baống nhau. I = U = vaứ E = Cường độ hiệu dụng : là cường dộ dũng điện một chiều qua điện trở R cựng thời gian cựng tỏ ra một nhiệt lượng như nhau đặc trưng là tỏc dụng nhiệt. Khi duứng ampe keỏ, voõn keỏ ủo doứng ủieọn xoay chieàu ta chổ ủo ủửụùc giaự trũ hieọu duùng . C ỏc giỏ tri hiệu dụng : trong dũng điện xoay chiều cú cỏc giỏ trị hiệu dụng sau đõy: U, I, E Chỳ ý : * Trong dũng điện xoay chiều chỉ cú R là tiờu thụ điện năng * Điện lượng tải qua mạch xoay chiều trong một chu kỡ = 0. * Trong một chu kỡ cường độ dũng điện đạt cực đại 2 lần Mối liờn hệ giữa dũng điện và cỏc đại lượng hiệu điện thế: uL= UoLsin (wt +i+ ) - + uR= UoRsin(wt +i) i = I0sin(wt +) u = U0sin(wt ++) - + uC = UoC sin(wt +- ) Tần số dũng điện : Khi f tăng thỡ cảm khỏng tăng (ZL= wL),dung khỏng giảm (ZC=), Độ lệch pha giữa hiệu điện thế và cường độ dũng điện (): Phụ thuộc vào bản chất mạch Tg= . NHAÄN XEÙT : Khi ZL > ZC : Maùch coự tớnh caỷm khaựng, u nhanh pha hụn i 1 goực j Khi ZL < ZC : Maùch coự tớnh dung khaựng, u chaọm pha hụn i 1 goực j Khi ZL > ZC : Maùch coọng hửụỷng, u cuứng pha vụựi i. * Ta coự theồ coi cuoọn L coự theõm moọt ủieọn trụỷ R0 ( do daõy gaõy ra ) nhử moọt maùch R0 noỏi tieỏp cuoọn daõy L. 2. Hieọn tửụùng coọng hửụỷng trong ủoaùn maùch RLC : Khi thỡ - Doứng ủieọn qua maùch coự giaự trũ cửùc ủaùi - Hieọu ủieọn theỏ cuứng pha vụựi cửụứng ủoọ doứng ủieọn COÂNG SUAÁT DOỉNG ẹIEÄN XOAY CHIEÀU ẹaởt 1 hieọu ủieọn theỏ xoay chieàu ụỷ 2 ủaàu 1 ủoaùn maùch. Duứng ampe keỏ, voõn keỏ vaứ Oaựt keỏ ủeồ ủo U,I vaứ P tieõu thuù treõn maùch. Thửùc nghieọm cho thaỏy : Maùch chổ coự R : P =U.I Maùch coự theõm L hoaởc C hoaởc coự caỷ 2 : ị P = U.I.cosj 2. YÙ nghúa cuỷa heọ soỏ coõng suaỏt : cosj =1 ị j =0 : Maùch chổ coự R hoaởc maùch coọng hửụỷng : P=U.I cosj =0 ị j =± : Maùch chổ coự L hoaởc C hoaởc L,C noỏi tieỏp : P = 0 0< cosj <1 ị < j < 0 hoaởc 0< j < : Maùch goàm RLC noỏi tieỏp. Trong thửùc teỏ ngửụứi ta khoõng duứng nhửừng thieỏt bũ sửỷ duùng doứng ủieọn xoay chieàu maứ cosj < 0.8 Ngửụứi ta maộc song song moọt tuù ủieọn vaứo maùch ủeồ taờng cosj MAÙY PHAÙT ẹIEÄN XOAY CHIEÀU 1. Nguyeõn taộc hoaùt ủoọng : Tất cả cỏc loại mỏy phỏt điều cú chung nguyờn tắc hoạt động là dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ, biến cơ năng thành điện năng( Tạo ra dũng điện) 2. Caỏu taùo cuỷa maựy phaựt ủieọn xoay chieàu 1 pha: Maựy phaựt ủieọn xoay chieàu goàm 2 phaàn cụ baỷn : Phaàn caỷm : phaàn taùo ra - Nam chaõm ủieọn, nam chaõm vúnh cửỷu Phaàn ửựng :Trong ủoự seừ xuaỏt hieọn suaỏt ủieọn ủoọng - cuoọn daõy nhieàu voứng Moọt trong hai phaàn cụ baỷn seừ quay ủửụùc goùi laứ rotor. Phaàn coứn laùi ủửựng yeõn goùi laứ stator ẹeồ laỏy doứng ủieọn ra ngoaứi, ngửụứi ta duứng heọ thoỏng 2 vaứnh khuyeõn vaứ 2 choồi queựt tỡ vaứo. Heọ thoỏng naứy goùi laứ boọ goựp. ẹeồ giaỷm vaọn toỏc quay cuỷa rotor thỡ phaàn caỷm vaứ phaàn ửựng ủửụùc caỏu taùo nhieàu caởp cửùc vaứ nhieàu cuoọn daõy. Soỏ caởp cửùc nam chaõm baống soỏ cuoọn daõy. Soỏ caởp cửùc taờng leõn bao nhieõu laàn thỡ vaọn toỏc quay giaỷm xuoỏng baỏy nhieõu laàn. Goùi n laứ soỏ voứng quay / phuựt, p laứ soỏ caởp cửùc thỡ taàn soỏ doứng ủieọn maựy phaựt seừ laứ f = p 3. Caỏu taùo cuỷa maựy phaựt ủieọn 1 chieàu: Tương tự mỏy phỏt điện xoay chiều 1 pha chỉ khỏc chổ bộ gúp là 2 vành bỏn khuyờn DOỉNG ẹIEÄN XOAY CHIEÀU BA PHA 1. ẹũnh nghúa : Doứng ủieọn xoay chieàu 3 pha laứ 1 heọ thoỏng goàm 3 doứng ủieọn xoay chieàu coự cuứng bieõn ủoọ, cuứng taàn soỏ nhửng leọch pha nhau veà pha 1 goực 2p/3 , hay veà thụứi gian laứ 1/3 chu kyứ. Maựy goàm 2 boọ phaọn : Phaàn ửựng : goàm 3 cuoọn daõy gioỏng heọt nhau ủửụùc ủaởt leọch nhau 1/3 voứng troứn treõn stator Phaàn caỷm : laứ 1 nam chaõm ủieọn laứm rotor. Neỏu noỏi 3 cuoọn daõy noỏi 3 maùch ngoaứi gioỏng nhau, ta coự 3 doứng ủieọn xoay chieàu leọch pha nhau 2p/3 : i1 = I0.sinwt i2 = I0.sin(wt - 2p/3) i3 = I0.sin(wt + 2p/3) 2. Caựch maộc hỡnh sao : UP : HẹT giửừa daõy pha vaứ daõy trung hoứa – goùi laứ HẹT pha . Ud : HẹTỏ giửừa 2 daõy pha vụựi nhau – goùi laứ HẹT daõy. Id = Ip; Ud = UP, cường độ trong dõy trung hũa rất nhỏ gần bằng 0 là cỏch mắc thường sử dụng nhất để truyền tải điện năng đi xa Doứng ủieọn treõn daõy trung hoứa : i = i1 + i2 + i3 = 0 * Trong thửùc teỏ bao giụứ cuừng coự sửù leọch pha giửừa caực taỷi neõn trong daõy trung hoứa coự doứng ủieọn nhoỷ 3. Caựch maộc hỡnh tam giaực : Id= Ip; Ud= Up ẹOÄNG Cễ KHOÂNG ẹOÀNG BOÄ BA PHA 1. Nguyeõn taộc hoaùt ủoọng cuỷa ủoọng cụ khoõng ủoàng boọ : - ẹoọng cụ ủieọn xoay chieàu bieỏn ủieọn naờng thaứnh cụ naờng - Hoaùt ủoọng treõn cụ sụỷ hieọn tửụùng caỷm ửựng ủieọn tửứ vaứ baống caựch sửỷ duùng tửứ trửụứng quay * vận tốc khung luụn nhỏ hơn vận tốc từ trường quay * Sử dụng dũng điện 3 pha chứ khụng tạo ra dũng điện xoay chiều 3 pha 2. Tửứ trửụứng quay cuỷa doứng ủieọn ba pha: - Tửứ trửụứng quay ủửụùc taùo ra baống caựch cho doứng ủieọn ba pha chaùy vaứo ba nam chaõm ủieọn ủaởt leọch nhau 1200 treõn moọt voứng troứn - Tửứ trửụứng toồng coọng cuỷa caỷ ba cuoọn daõy quay quanh taõm O vụựi taàn soỏ baống taàn soỏ cuỷa doứng ủieọn BAỉI 21. MAÙY BIEÁN THEÁ – Sệẽ TRUYEÀN TAÛI ẹIEÄN NAấNG 1. Nguyeõn taộc hoaùt ủoọng vaứ caỏu taùo maựy bieỏn theỏ : Maựy bieỏn theỏ : laứ thieỏt bũ cho pheựp bieỏn ủoồi hieọu ủieọn theỏ cuỷa doứng ủieọn xoay chieàu. Nguyeõn taộc : Dửùa treõn hieọn tửụùng caỷm ửựng ủieọn tửứ. Caỏu taùo : goàm 2 cuoọn daõy quaỏn treõn cuứng 1 loừi saột hỡnh khung. Loừi saột naứy nhieàu laự saột moỷng gheựp caựch ủieọn vụựi nhau. Cuoọn noỏi vụựi nguoàn goùi laứ cuoọn sụ caỏp; cuoọn noỏi vụựi taỷi tieõu thuù goùi laứ cuoọn thửự caỏp. Hoaùt ủoọng: Dửùa vaứo hieọn tửụùng caỷm ửựng ủieọn tửứ * doứng ủieọn qua cuoọn sụ caỏp gaõy ra tửứ trửụứng bieỏn thieõn trong loừi saột. * Tửứ thoõng bieỏn thieõn qua cuoọn thửự caỏp gaõy ra suaỏt ủieọn ủoọng caỷm ửựng trong cuoọn thửự caỏp * Doứng ủieọn trong cuoọn sụ vaứ cuoọn thửự cuứng taàn soỏ. * Do soỏ voứng daõy ụỷ caực cuoọn daõy laứ khaực nhau neõn hieọu ủieọn theỏ ụỷ 2 ủaàu caực cuoọn cuừng khaực nhau 2. Sửù quan heọ giửừa hieọu ủieọn theỏ vaứ cửụứng ủoọ doứng ủieọn qua maựy bieỏn theỏ : Neỏu N > N’ thỡ U > U’ : Maựy haù theỏ. Neỏu N < N’ thỡ U < U’ : Maựy taờng theỏ. Tổ soỏ hieọu ủieọn theỏ ụỷ hai ủaàu cuoọn thửự caỏp vaứ sụ caỏp baống tổ soỏ voứng daõy cuỷa hai cuoọn daõy. Duứng maựy bieỏn theỏ laứm hieọu ủieọn theỏ taờng bao nhieõu laàn thỡ cửụứng ủoọ doứng ủieọn giaỷm baỏy nhieõu laàn vaứ ngửụùc laùi. 3. Sửù truyeàn taỷi ủieọn naờng : Coõng suaỏt hao phớ DP bieỏn thaứnh nhieọt : DP = R.I2 = P2 Nhử vaọy, taờng U leõn bao n laàn thỡ DP giaỷm ủi n2 laàn. ẹeồ giaỷm sửù hao phớ DP, ngửụứi ta duứng maựy bieỏn theỏ taờng U trửụực khi truyeàn. ẹeỏn nụi tieõu thuù, ngửụứi ta duứng maựy haù theỏ haù daàn ủieọn theỏ xuoỏng cho phuứ hụùp vụựi sinh hoaùt vaứ kyừ thuaọt. CAÙCH TAẽO RA DOỉNG ẹIEÄN MOÄT CHIEÀU 1. Lụùi ớch cuỷa doứng ủieọn moọt chieàu : - Duứng maù ủieọn, ủuực ủieọn, naùp acquy, saỷn xuaỏt hoựa chaỏt - Chaùy caực ủoọng cụ ủieọn moọt chieàu 2. Phửụng phaựp chổnh lửu doứng ủieọn : Chổnh lửu hai nửỷa chu kyứ : Duứng 4 diod maộc theo sụ ủoà sau : Giaỷ sửỷ nửỷa chu kyứ ủaàu VA > VB : Doứng ủieọn ủi tửứ A đ diod ẹ2 đ C đủieọn trụỷ R đD đ diod ẹ4 veà B. Nửỷa chu kyứ sau VA < VB : Doứng ủieọn ủi tửứ B đ diod ẹ3đ C đủieọn trụỷ Rđ Dđ diod ẹ1 đ veà A. D1 D2 D3 D4 A B C D Vaọy, trong caỷ hai nửỷa chu kyứ doứng ủieọn truyeàn qua taỷi tieõu thuù theo 1 chieàu nhaỏt ủũnh MAẽCH DAO ẹOÄNG – DAO ẹOÄNG ẹIEÄN Tệỉ 1. Maùch dao ủoọng : Goàm cuoọn caỷm L vaứ tuù ủieọn C maộc thaứnh maùch kớn 2. Sửù bieỏn thieõn ủieọn tớch trong maùch dao ủoọng : Phửụng trỡnh dao ủoọng cuỷa ủieọn tớch trong maùch dao ủoọng : q = Q0 sin(wt + j ) Vụựi w2 = Vaọy, ủieọn tớch cuỷa tuù trong maùch dao ủoọng bieỏn thieõn ủieàu hoứa vụựi 3. Naờng lửụùng trong maùch dao ủoọng : Naờng lửụùng ủieọn trửụứng cuỷa tuù : Wủ =q.u =sin2wt = W0ủ sin2wt Vụựi W0ủ = Naờng lửụùng tửứ trửụứng qua cuoọn L laứ : Wt = Li2 = cos2wt = W0ủ cos2wt Vụựi W0t = Vaọy : Wủ + Wt = = const Keỏt luaọn : Naờng lửụùng maùch dao ủoọng goàm Wủ taọp trung ụỷ tuù C, Wt taọp trung ụỷ cuoọn daõy L. Wủ vaứ Wt bieỏn thieõn tuaàn hoaứn cuứng taàn soỏ. ( 2 f ) Toồng naờng lửụùng trong maùch dao ủoọng khoõng ủoồi. ( f ) Dao ủoọng ủieọn tửù trong maùch chổ phuù thuoọc vaứo ủaởc tớnh cuỷa maùch ủửụùc goùi laứ dao ủoọng ủieọn tửứ tửù do vaứ noự dao ủoọng vụựi taàn soỏ rieõng laứ : w = Baứi 25. ẹIEÄN Tệỉ TRệễỉNG 1. ẹieọn trửụứng vaứ tửứ trửụứng bieỏn thieõn : Baống phửụng phaựp toaựn hoùc, Maxwell khaỳng ủũnh : Tửứ trửụứng bieỏn thieõn theo thụứi gian seừ sinh ra ủieọn trửụứng xoaựy. ẹieọn trửụứng xoaựy laứ ủieọn trửụứng maứ caực ủửụứng sửực bao quanh caực ủửụứng caỷm ửựng tửứ. Dửùa treõn tớnh toaựn lyự thuyeỏt, Maxwell coứn khaỳng ủũnh : ẹieọn trửụứng bieỏn thieõn theo thụứi gian seừ sinh ra tửứ trửụứng xoaựy. Tửứ trửụứng xoaựy laứ tửứ trửụứng maứ caực ủửụứng caỷm ửựng tửứ bao quanh caực ủửụứng sửực ủieọn. 2. Trửụứng ủieọn tửứ : Vụựi 2 keỏt luaọn treõn , ta thaỏy ủieọn trửụứng vaứ tửứ trửụứng ủoàng thụứi toàn taùi. Chuựng laứ 2 maởt theồ hieọn khaực nhau cuỷa 1 trửụứng duy nhaỏt goùi laứ trửụứng ủieọn tửứ 3. Sửù lan truyeàn tửụng taực ủieọn tửứ : Giaỷ sửỷ taùi O trong khoõng gian coự ủieọn trửụứng bieỏn thieõn E1 khoõng taột daàn. Noự sinh ra ụỷ caực ủieồm laõn caọn O 1 tửứ trửụứng xoaựy B1 . Do B1 cuừng bieỏn thieõn neõn B1 gaõy ra ủieọn trửụứng bieỏn thieõn E2 ụỷ caực ủieồm laõn caọn noự. Quaự trỡnh naứy laởp ủi laởp laùi vaứ ủieọn tửứ trửụứng lan truyeàn trong khoõng gian. Tửụng taực ủieọn tửứ thửùc hieọn thoõng qua ủieọn tửứ trửụứng tửứ 1 ủieồm naứy ủeỏn ủieồm khaực seừ maỏt moọt thụứi gian lan truyeàn SOÙNG ẹIEÄN Tệỉ 1. Soựng ủieọn tửứ ẹieọn tửứ trửụứng lan truyeàn trong khoõng gian dửụựi daùng soựng goùi laứ soựng ủieọn tửứ. 2. Tớnh chaỏt cuỷa soựng ủieọn tửứ : Soựng ủieọn tửứ laứ moọt soựng ngang Soựng ủieọn tửứ coự caực tớnh chaỏt cuỷa soựng cụ hoùc soựng ủieọn tửứ truyeàn ủửụùc trong taỏt caỷ caực moõi trửụứng vaọt chaỏt keồ caỷ chaõn khoõng Vaọn toỏc truyeàn soựng ủieọn tửứ baống vaọn toỏc aựnh saựng v = 3.108 m/s * Soựng ủieọn tửứ mang naờng lửụùng. * Naờng lửụùng soựng ủieọn tửứ tổ leọ vụựi luyừ thửứa baọc 4 cuỷa taàn soỏ soựng Khi truyeàn qua caực moõi trửụứng khaực nhau vaọn toỏc cuỷa soựng ủieọn tửứ thay ủoồi neõn bửụực soựng ủieọn tửứ thay ủoồi coứn taàn soỏ cuỷa soựng ủieọn tửứ thỡ khoõng ủoồi. Coõng thửực tớnh bửụực soựng : l = 3. Soựng ủieọn tửứ vaứ thoõng tin voõ tuyeỏn : LOAẽI SOÙNG l F ệÙng duùng Soựng daứi 100 - 1Km 3 - 300 KHz Naờng lửụùng thaỏp, thoõng tin dửụựi nửụực Soựng trung 1Km - 100m 0.3 - 3 MHz Ban ngaứy bũ taàng ủieọn ly haỏp thuù neõn khoõng truyeàn ủửụùc xa, ban ủeõm truyeàn xađ Soựng ngaộn 100 - 10 m 3 - 30 MHz Phaỷn xaù treõn taàng ủieọn ly đủaứi phaựt coõng suaỏt lụựn khaộp traựi ủaõt Soựng cửùc ngaộn 10 - 0.1 m 30 –3.104 MHz Khoõng phaỷn xaù treõn taàng ủieọn ly, truyeàn thaỳng duứng cho soựng voõ tuyeỏn Sệẽ PHAÙT VAỉ THU SOÙNG ẹIEÄN Tệỉ 1. Maựy phaựt dao ủoọng ủieàu hoaứ duứng transistor : Khi maùch dao ủoọng hoaùt ủoọng , do hieọn tửụùng caỷm ửựng giửừa L vaứ L’ neõn hieọu ủieọn theỏ giửừa chaõn B - E thay ủoồi theo nhũp dao ủoọng ủieàu khieồn doứng IC cuỷa nguoàn P. + Neỏu doứng IC taờng, VB cao hụn VE seừ laứm T khoõng daón . + Neỏu doứng IC giaỷm, VB thaỏp hụn VE laứm T daón ủieọn boồ sung naờng lửụùng cho maùch dao ủoọng . Vỡ vaọy, dao ủoọng ủieọn tửứ trong maùch seừ ủửụùc duy trỡ. 2. Aấng ten phaựt vaứ thu : ẹeồ bửực xaù naờng lửụùng ủieọn tửứ ra khoõng gian ngoaứi thỡ maùch dao ủoọng phaỷi hụỷ. Maùch dao ủoọng hụỷ khi caực voứng daõy cuỷa cuoọn L hoaởc 2 baỷn tuù C phaỷi caựch xa nhau. Aấng ten phaựt laứ khung dao ủoọng hụỷ, coự cuoọn daõy maộc xen gaàn cuoọn daõy cuỷa maựy phaựt. Nhụứ caỷm ửựng, bửực xaù soựng ủieọn tửứ cuứng taàn soỏ maựy phaựt seừ phaựt ra ngoaứi khoõng gian. Aấng ten thu laứ 1 khung dao ủoọng hụỷ, noự thu ủửụùc nhieàu soựng neõn ủửụùc noỏi theõm 1 khung dao ủoọng coự tuù C thay ủoồi.