1. Lý thuyết mạch dao động

1.1. Mạch dao động là gì?

Dao động là các mạch tạo ra dạng sóng ở đầu ra có điện áp liên tục ở tần số yêu cầu với các giá trị của cuộn cảm, điện trở hoặc tụ điện tạo thành mạch bể cộng hưởng LC chọn lọc tần số và mạng phản hồi. Hiện tượng này cứ thế lặp đi lặp lại nên được gọi là mạch dao động.Khái niệm mạch dao động: Mạch dao động là một mạch kín gồm có một cuộn cảm có độ tự cảm L(H) mắc với một tụ điện có điện dung C(F) thành một mạch điện kín. Nếu điện trở r của mạch rất nhỏ (≈ 0) được gọi là mạch dao động lí tưởng.

1.2. Nguyên lý hoạt động

Để mạch hoạt động ta tích điện q cho tụ điện C, sau đó khi nối tụ điện với cuộn cảm L, tụ sẽ phóng ra điện làm dòng điện i tăng lên trong cuộn cảm. Khi đó xảy ra hiện tượng tự cảm bên trong cuộn cảm, xuất hiện một dòng cảm ứng (icư) ngược chiều với i làm dòng điện giảm dần đi, khi tụ phóng hết điện, dòng icư lại tích điện cho tụ theo chiều ngược lại, rồi tụ lại phóng điện theo chiều ngược chiều ban đầu. Hiện tượng này cứ thế lặp đi lặp lại nên được gọi là mạch dao động.

2. Lý thuyết sự biến thiên điện tích và cường độ dòng điện

Cường độ dòng điện (i) và điện tích (q) của một bản tụ điện trong mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian, trong đó i sớm pha $frac{pi}{2}$ so với q.q = q0. cos (ωt + φ)i = I0. cos (ωt + φ + $frac{pi}{2}$)Trong đó ta có: I0 = ω. q0. ω = $frac{1}{sqrt{LC}}$

3. Dao động điện từ tự do

Sự biến thiên điều hòa theo thời gian của cường độ dòng điện i và điện tích q của một bản tụ điện (hoặc cảm ứng từ $bar{B}$ và cường độ điện trường $bar{E}$) trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tự do.

4. Chu kì và tần số dao động riêng

Chu kỳ của mạch dao động:T = 2π $sqrt{LC}$ (đơn vị: giây (s)) Tần số của mạch dao động: $f = frac{1}{T} = frac{1}{2pi sqrt{LC}}$

5. Năng lượng điện từ

Năng lượng điện từ được hiểu là tổng năng lượng điện trường có trong tụ điện kết hợp với năng lượng từ trường trong cuộn cảm thuộc mạch dao động.$WC = frac{1}{2}. Cu^{2} = frac{1}{2}. frac{q^{2}}{C} = frac{1}{2C}. q0^{2}. cos^{2}. (omega t + varphi)$$WL = frac{1}{2}. Li^{2} = frac{1}{2C}. q0^{2}. sin^{2}. (omega t + varphi)$Năng lượng của mạch dao động (hay còn gọi là năng lượng điện từ) là tổng năng lượng điện trường ở trong tụ điện và năng lượng từ trường ở trong cuộn cảm của mạch dao động. Công thức tính như sau:W = WC + WL = $frac{1}{2}$. Cu2 + $frac{1}{2}$. Li2Nếu không có sự tiêu hao năng lượng, khi đó năng lượng điện từ trong mạch sẽ được bảo toàn.Nắm trọn bí kíp đạt 9+ thi tốt nghiệp THPT môn Vật Lý

6. Một số bài tập trắc nghiệm về mạch dao động (có đáp án)

Để nắm chắc hơn phần lý thuyết và công thức được trình bày phía trên, các bạn có thể áp dụng bằng cách làm một số bài tập trắc nghiệm về mạch dao động dưới đây.Câu 1: Mạch dao động của một máy thu thanh với cuộn dây có độ tự cảm là L = 5.10−6 (H), tụ ...