Một sóng điện từ lan truyền trong chân không dọc theo đường thẳng từ điểm M đến điểm N cách nhau \(45 m\). Biết sóng này có thành phần điện trường tại mỗi điểm biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số \(5 MHz\). Lấy \(c = 3.10^8m/s\). Ở thời điểm t, cường độ điện trường tại M bằng \(0\). Thời điểm nào sau đây cường độ điện trường tại N bằng \(0\)?
Ta có:
+ Chu kì dao động của sóng: \(T = \dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{{{{5.10}^6}}} = {2.10^{-7}}s\)
+ Độ lệch pha giữa M và N là: \(\Delta \varphi = \dfrac{{2\pi d}}{\lambda } = \dfrac{{2\pi .d}}{{cT}} = \dfrac{{2\pi .45}}{{{{3.10}^8}{{.2.10}^{ - 7}}}} = \dfrac{{3\pi }}{2}\)
Vẽ trên vòng tròn lượng giác ta được:
=> thời gian ngắn nhất để cường độ điện trường tại N bằng 0 là: \(\dfrac{T}{4} = \dfrac{{{{2.10}^{ - 7}}}}{4} = {50.10^{ - 9}} = 50ns\)
=> Thời điểm mà cường độ điện trường tại N bằng 0 là: \(t' = t + \left( {2n + 1} \right)\dfrac{T}{4}\) với n là số nguyên
Thay vào các phương án ta suy ra đáp án D
Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5 mH và tụ điện có điện dung 50 μF. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do với hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là 6 V. Tại thời điểm hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là 4 V thì cường độ dòng điện trong mạch có độ lớn bằng
Áp dụng hệ thức độc lập trong mạch dao động LC: \(\dfrac{{{u^2}}}{{U_o^2}} + \dfrac{{{i^2}}}{{I_o^2}} = 1\)
Lại có: \({I_0} = {U_0}\sqrt {\dfrac{C}{L}} \)
Ta suy ra: \(\dfrac{{{u^2}}}{{U_o^2}} + \dfrac{{{i^2}}}{{I_o^2}} = 1 \Leftrightarrow \dfrac{{{u^2}}}{{U_o^2}} + \dfrac{L}{C}\dfrac{{{i^2}}}{{U_o^2}} = 1\)
\(\Leftrightarrow \dfrac{4^2}{6^2} + \dfrac{5.10^{-3}}{50.10^{-6}} \dfrac{i^2}{6^2}=1\)
Ta suy ra: \(i = \dfrac{{\sqrt 5 }}{5}A\)
Tần số của dao động điện từ tự do trong mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể được xác định bởi biểu thức:
Tần số của mạch dao động LC: $f = \dfrac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}$
Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về tính chất của sóng điện từ?
A, B, C – đúng
D – sai vì sóng điện từ bị phản xạ ở tầng điện li của Trái Đất
Sóng điện từ
A – sai vì: sóng điện từ truyền được trong chân không
B – sai vì: sóng điện từ mang năng lượng
C – sai vì sóng điện từ là sóng ngang
D – đúng: Sóng điện từ là sóng ngang
Các sóng vô tuyến có thể xuyên qua tầng điện li có bước sóng cỡ :
Từ bảng bước sóng vô tuyến và ứng dụng:
=> Sóng vô tuyến có thể xuyên qua tầng điện li là sóng cực ngắn có bước sóng cỡ \(1 - 10m\)
=> Các sóng vô tuyến có thể xuyên qua tầng điện li có bước sóng cỡ vài mét
Trong mạch dao động LC lí tưởng có cuộn cảm thuần độ tự cảm là $8\mu {\rm{ }}H$ và tụ điện có điện dung là $2\mu F$. Chu kỳ dao động riêng của mạch bằng:
Chu kỳ dao động của mạch LC : $T = 2\pi \sqrt {LC} = 2\pi \sqrt {{{8.10}^{ - 6}}{{.2.10}^{ - 6}}} = 8\pi \,\left( {\mu s} \right)$
Sóng điện từ là quá trình lan truyền của điện từ trường biến thiên , trong không gian. Khi nói về quan hệ giữa điện trường và từ trường của điện từ trường trên kết luận nào sau đây là đúng.
A – đúng
B – sai vì: Véc-tơ cường độ điện trường \(\overrightarrow E \) và cảm ứng từ \(\overrightarrow B \) luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng
C, D – sai vì: điện trường và từ trường dao động cùng pha với nhau
Tần số riêng dao động điện từ trong mạch LC là:
Tần số của mạch dao động LC: $f = \dfrac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}$
Phát biểu nào sai khi nói về sóng điện từ
Trong sóng điện từ thì điện trường và từ trường luôn dao động cùng pha nhau
Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm $L{\rm{ }} = {\rm{ }}2{\rm{ }}mH$ và tụ điện có điện dung $2{\rm{ }}pF$. Tần số dao động của mạch là:
Tần số dao động của mạch LC là: \(f = \dfrac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }} = \dfrac{1}{{2\pi \sqrt {{{2.10}^{ - 3}}{{.2.10}^{ - 12}}} }} = 2,{5.10^6}(Hz) = 2,5(MHz)\)
Tần số góc của mạch dao động điện từ LC lý tưởng là:
Tần số góc của mạch dao động LC lí tưởng là: $\omega = \dfrac{1}{{\sqrt {LC} }}$
Chọn câu sai khi nói về sóng điện từ?
A, B, C - đúng
D – sai vì: Sóng điện từ truyền được trong chân không
Công thức tính năng lượng điện từ của mạch dao động LC lí tưởng là:
Năng lượng điện từ của mạch dao động LC lí tưởng: ${\rm{W}} = \dfrac{1}{2}CU_0^2 = \dfrac{1}{2}\dfrac{{Q_0^2}}{C} = \dfrac{1}{2}LI_0^2$
Gọi tốc độ truyền sóng điện từ trong không khí là $c$. Mạch dao động lý tưởng LC có thể phát ra sóng vô tuyến truyền trong không khí với bước sóng là:
Biểu thức tính bước sóng: \(\lambda = 2\pi c\sqrt {LC} \)
Sóng $FM$ của đài Hà Nội có bước sóng $\lambda = \dfrac{{10}}{3}\left( m \right)$. Tìm tần số $f$?
Sóng FM của đài Hà Nội là sóng điện từ lan truyền trong không gian với vận tốc $c{\rm{ }} = {\rm{ }}{3.10^8}m/s$
→ Tần số : $f = \dfrac{v}{\lambda } = {\rm{ }}\dfrac{{{{3.10}^8}}}{{\dfrac{{10}}{3}}} = {90.10^6}Hz = 90{\rm{ }}MHz$
Xone FM có tần số \(102,7MHz\), sóng vô tuyến do đài này phát ra thuộc loại:
Ta có:
Bước sóng của sóng sóng $\lambda = \dfrac{c}{f} = \dfrac{{{{3.10}^8}}}{{102,{{7.10}^6}}} = 2,92m$ thuộc dải sóng cực ngắn
=> Sóng do đài này phát ra thuộc sóng cực ngắn
Trong sơ đồ khối của một máy phát thanh dùng sóng vô tuyến, không có bộ phận nào dưới đây?
Ta có, sơ đồ khối của máy phát thanh:
1 - Micro: Tạo ra dao động điện từ âm tần.
2 - Mạch phát sóng điện từ cao tần: Phát sóng điện từ có tần số cao.
3 - Mạch biến điệu: Trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần.
4 - Mạch khuếch đại: Khuếch đại dao động điện từ cao tần đã được biến điệu.
5 - Anten phát: Tạo ra điện từ trường cao tần lan truyền trong không gian.
=> Trong sơ đồ khối của một máy phát thanh dùng sóng vô tuyến, không có mạch tách sóng
Sóng vô tuyến nào sau đây có thể xuyên qua tầng điện li?
Từ bảng sóng vô tuyến và đặc điểm:
=> Sóng cực ngắn có thể xuyên qua tầng điện li
Mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm thuần $L$ và tụ điện có điện dung $C$ thay đổi được. Khi tăng điện dung của tụ điện lên $4$ lần thì chu kì dao động của mạch:
Ta có chu kì dao động của mạch: \(T = 2\pi \sqrt {LC} \)
=> Khi C tăng lên \(4\) lần thì chu kì \(T\) sẽ tăng lên \(2\) lần