LTLí(CB)TNTHPTđầyđủ

2 2
T d t
T R
λ
∆ ∆ ∆
= +

- Lưu ý: * Nếu ∆T > 0 thì đồng hồ chạy chậm (đồng hồ đếm giây sử dụng con lắc đơn)
* Nếu ∆T < 0 thì đồng hồ chạy nhanh * Nếu ∆T = 0 thì đồng hồ chạy đúng
* Thời gian chạy sai mỗi ngày (24h = 86400s):
86400( )
T
s
T
∆
θ =
9. Khi con lắc đơn chịu thêm tác dụng của lực phụ không đổi:
- Lực phụ không đổi thường là:
* Lực quán tính:
F ma= −
ur r
, độ lớn F = ma (
F a↑↓
ur r
)
Lưu ý: + Chuyển động nhanh dần đều
a v↑↑
r r
(
v
r
có hướng chuyển động)
+ Chuyển động chậm dần đều
a v↑↓
r r
* Lực điện trường:
F qE=
ur ur
, độ lớn F = |q|E (Nếu q > 0 ⇒
F E↑↑
ur ur
; còn nếu q < 0 ⇒
F E↑↓
ur ur
)
* Lực đẩy Ácsimét: F = DgV (
F
ur
luông thẳng đứng hướng lên)
Trong đó: D là khối lượng riêng của chất lỏng hay chất khí.
g là gia tốc rơi tự do.
V là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng hay chất khí đó.
- Khi đó:
'P P F= +
uur ur ur
gọi là trọng lực hiệu dụng hay trong lực biểu kiến (có vai trò như trọng lực
P
ur
)

'
F
g g
m
= +
ur
uur ur
gọi là gia tốc trọng trường hiệu dụng hay gia tốc trọng trường biểu kiến.
Chu kỳ dao động của con lắc đơn khi đó:
' 2
'
l
T
g
π
=
- Các trường hợp đặc biệt:
*
F
ur
có phương ngang: + Tại VTCB dây treo lệch với phương thẳng đứng một góc có:
tan
F
P
α
=
+
2 2
' ( )
F
g g
m
= +
*
F
ur
có phương thẳng đứng thì
'
F
g g
m
= ±

+ Nếu
F
ur
hướng xuống thì
'
F
g g
m
= +
+ Nếu
F
ur
hướng lên thì
'
F
g g
m
= −
IV. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
1. Tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số x
1
= A
1
cos(ωt + ϕ
1
) và x
2
= A
2
cos(ωt + ϕ
2
) được
một dao động điều hoà cùng phương cùng tần số x = Acos(ωt + ϕ). Với:
- Biên độ của dđ tổng hợp : A
2
= A
1
2
+ A
2
2
+ 2A
1
A
2
cos(ϕ
2
- ϕ
1
)
- Pha ban đầu của dđ tổng hợp: tgϕ =
+ Khi 2 dđ cùng pha: ∆ϕ = 2kπ ==> A = A
1
+ A
2
+ Khi 2 dđ ngược pha:∆ϕ = (2k + 1)π ==> A =  A
1
– A
2

⇒ |A
1
- A
2
| ≤ A ≤ A
1
+ A
2
2. Khi biết một dao động thành phần x
1
= A
1
cos(ωt + ϕ
1
) và dao động tổng hợp x = Acos(ωt + ϕ) thì dao động
thành phần còn lại là x
2
= A
2
cos(ωt + ϕ
2
).
Trong đó:
2 2 2
2 1 1 1
2 os( )A A A AA c
ϕ ϕ
= + − −
;
1 1
2
1 1
sin sin
tan
os os
A A
Ac A c
ϕ ϕ
ϕ
ϕ ϕ
−
=
−

3. Nếu một vật tham gia đồng thời nhiều dao động điều hoà cùng phương cùng tần số x
1
= A
1
cos(ωt + ϕ
1
);
x
2
= A
2
cos(ωt + ϕ
2
) … thì dao động tổng hợp cũng là dao động điều hoà cùng phương cùng tần số
x = Acos(ωt + ϕ). Chiếu lên trục Ox và trục Oy ⊥ Ox .
Ta được:
1 1 2 2
os os os
x
A Ac Ac A c
ϕ ϕ ϕ
= = + +

1 1 2 2
sin sin sin
y
A A A A
ϕ ϕ ϕ
= = + +
5
d
1
0 N
N
d
d
2
M
2 2
x y
A A A⇒ = +
và
tan
y
x
A
A
ϕ
=
với ϕ ∈[ϕ
Min
;ϕ
Max
]
V. DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC - CỘNG HƯỞNG
1. Lí thuyết chung:
- Dđ tắt dần là dđ có biên độ giảm dần theo thời gian. Nguyên nhân là do ma sát, do lực cản của môi trường.
- Dđ cưỡng bức là dđ chịu tác dụng của 1 lực cưỡng bức tuần hoàn.
- Dđ duy trì là dđ được duy trì bằng cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm thay đổi chu kì dđ riêng.
- Dđ riêng là dđ với biên độ và tần số riêng (f
0
) không đổi, chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ dđ.
- Hiện tượng cộng hưởng là hiện tượng biên độ của dđ cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số (f) của lực
cưỡng bức bằng tần số dđ riêng (f
0
) của hệ dđ.
==> Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi: f = f
0
hay ω = ω
0
hay T = T
0
Với f, ω, T và f
0
, ω
0
, T
0
là tần số, tần số góc, chu kỳ của lực cưỡng bức và của hệ dao động.
2. Một con lắc lò xo dao động tắt dần với biên độ A, hệ số ma sát µ.
- Quãng đường vật đi được đến lúc dừng lại là:
2 2 2
2 2
kA A
S
mg g
ω
µ µ
= =
- Độ giảm biên độ sau mỗi chu kỳ là:
2
4 4mg g
A
k
µ µ
ω
∆ = =

- Số dao động thực hiện được:
2
4 4
A Ak A
N
A mg g
ω
µ µ
= = =
∆
- Thời gian vật dao động đến lúc dừng lại:
.
4 2
AkT A
t N T
mg g
πω
µ µ
∆ = = =

(Nếu coi dao động tắt dần có tính tuần hoàn với chu kỳ
2
T
π
ω
=
)
CHƯƠNG II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
I. SÓNG CƠ HỌC
1. Các khái niệm:
- Sóng cơ là sự lan truyền dđ trong 1 môi trường vật chất (không truyền được trong chân không). Khi sóng cơ
truyền đi chỉ có pha dđ được truyền đi còn các phần tử vật chất chỉ dđ xung quanh VTCB cố định.
- Sóng dọc là sóng cơ có phương dao động song song hoặc trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền được
trong chất khí, lỏng, rắn.
- Sóng ngang là sóng cơ có phương dđ vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang truyền được trong chất
rắn và trên mặt nước.
2. Phương trình sóng:
- Pt sóng tại tâm sóng 0 : u
0
= acosωt với u : là li độ của sóng; a: là biên độ sóng ; ω : là tần số góc
- Pt sóng tại M là: u
M
= acosω(t - ) = acos2π
1
dt
T
λ
 
−
 ÷
 

với: d
1
là k/c từ nguồn phát sóng đến điểm M;
là thời gian để sóng truyền từ 0 đến M
- Bước sóng : v = ==> λ = vT = Với v là vận tốc truyền sóng (m/s);
λ là bước sóng (m); T là chu kì dao động của sóng (s) ; f là tần số dđ của sóng (Hz).
- Gọi k/c giữa 2 điểm M và N trên phương truyền sóng là d, và k/c từ 2 điểm đó đến nguồn sóng lần lượt là d
1
, d
2
.
Ta có: d =  d
1
– d
2

- Gọi độ lệch pha giữa 2 điểm M và N trên phương truyền sóng là ∆ϕ, thì độ lệch pha là : ∆ϕ =
- Vậy 2 điểm M và N trên phương truyền sóng sẽ:
+ dao động cùng pha khi: d = kλ với k = 0, ±1, ±2
+ dao động ngược pha khi: d = (2k + 1)
+ dao động vuông pha khi: d = (2k + 1)
6
T
∆Α
x
t
O
Lưu ý: Đơn vị của x, x
1
, x
2
, λ và v phải tương ứng với nhau
Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây, dây được kích thích dao động bởi nam châm điện với tần số
dòng điện là f thì tần số dao động của dây là 2f.
II. SÓNG DỪNG
1. Một số chú ý
- Sóng dừng là sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ, khi sóng tới và sóng phản xạ truyền theo cùng một
phương. Khi đó sóng tới và sóng phản xạ là sóng kết hợp và giao thoa tạo sóng dừng.
- Đầu cố định hoặc đầu dao động nhỏ là nút sóng.
- Đầu tự do là bụng sóng
- Hai điểm đối xứng với nhau qua nút sóng luôn dao động ngược pha.
- Hai điểm đối xứng với nhau qua bụng sóng luôn dao động cùng pha.
- Các điểm trên dây đều dao động với biên độ không đổi ⇒ năng lượng không truyền đi
- Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử đi qua VTCB) là nửa chu kỳ.
- Khoảng cách giữa hai bụng sóng liền kề là λ/2. Khoảng cách giữa hai nút sóng liền kề là λ/2. Khoảng cách giữa
một bụng sóng và một nút sóng liền kề là λ/4.
2. Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây dài l:
- Hai đầu là nút sóng:
*
( )
2
l k k N
λ
= ∈
Số bụng sóng = số bó sóng (múi) = k ; Số nút sóng = k + 1
- Một đầu là nút sóng còn một đầu là bụng sóng:
(2 1) ( )
4
l k k N
λ
= + ∈
Số bó (múi) sóng nguyên = k = số bụng sóng trừ 1 ; Số bụng sóng = số nút sóng = k + 1
III. GIAO THOA SÓNG
- Hiện tượng giao thoa sóng là sự tổng hợp của 2 hay nhiều sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những chỗ
biên độ sóng được tăng cường (cực đại giao thoa) hoặc triệt tiêu (cực tiểu giao thoa), tuỳ thuộc vào hiệu đường đi
của chúng.
- Điều kiện xảy ra hiện tượng giao thoa là hai sóng phải là hai sóng kết hợp.
- Hai sóng kết hợp là hai sóng được gây ra bởi hai nguồn có cùng tần số, cùng pha hoặc lệch pha nhau một góc
không đổi.
- Vị trí các điểm dao động với biên độ cực đại : d
2
– d
1
= kλ
Vị trí các điểm dao động với biên độ cực tiểu: d
2
– d
1
= (2k + 1)λ/2
- Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S
1
, S
2
cách nhau một khoảng l:
+ Xét điểm M cách hai nguồn lần lượt d
1
, d
2
+ Phương trình sóng tại 2 nguồn
1 2
=Acos2u u ft
π
=

+ Phương trình sóng tại M do hai sóng từ hai nguồn truyền tới:
1
1
Acos(2 2 )
M
d
u ft
π π
λ
= −
và
2
2
Acos(2 2 )
M
d
u ft
π π
λ
= −
+ Phương trình giao thoa sóng tại M: u
M
= u
1M
+ u
2M
==>
2 1 1 2
2 os os 2
M
d d d d
u Ac c ft
π π π
λ λ
− +
   
= −
   
   
+ Biên độ dao động tại M:
2 1
2 os
M
d d
A A c
π
λ
−
 
=
 ÷
 

- Chú ý: * Số cực đại:
(k Z)
l l
k
λ λ
− < < ∈
* Số cực tiểu:
1 1
(k Z)
2 2
l l
k
λ λ
− − < < − ∈
1. Hai nguồn dao động cùng pha (
1 2
0
ϕ ϕ ϕ
∆ = − =
):
- Điểm dao động cực đại: d
1
– d
2
= kλ (k∈Z)
7
Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn):
l l
k
λ λ
− < <
- Điểm dao động cực tiểu (không dao động): d
1
– d
2
= (2k+1)
2
λ
(k∈Z)
Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn):
1 1
2 2
l l
k
λ λ
− − < < −
2. Hai nguồn dao động ngược pha:(
1 2
ϕ ϕ ϕ π
∆ = − =
)
- Điểm dao động cực đại: d
1
– d
2
= (2k+1)
2
λ
(k∈Z)
Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn):
1 1
2 2
l l
k
λ λ
− − < < −
- Điểm dao động cực tiểu (không dao động): d
1
– d
2
= kλ (k∈Z)
Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn):
l l
k
λ λ
− < <
3. Chú ý: Với bài toán tìm số đường dao động cực đại và không dao động (cực tiểu) giữa hai điểm M, N cách hai
nguồn lần lượt là d
1M
, d
2M
, d
1N
, d
2N
. Đặt ∆d
M
= d
1M
- d
2M
; ∆d
N
= d
1N
- d
2N
và giả sử ∆d
M
< ∆d
N
.
+ Hai nguồn dao động cùng pha:
• Cực đại: ∆d
M
< kλ < ∆d
N
• Cực tiểu: ∆d
M
< (k+0,5)λ < ∆d
N
+ Hai nguồn dao động ngược pha:
• Cực đại:∆d
M
< (k+0,5)λ < ∆d
N
• Cực tiểu: ∆d
M
< kλ < ∆d
N
==> Số giá trị nguyên của k thoả mãn các biểu thức trên là số đường cần tìm.
IV. SÓNG ÂM
- Sóng âm là những sóng cơ truyền trong các môi trường rắn lỏng khí. Nguồn âm là các vật dao động.
- Sóng âm thanh (gây ra cảm giác âm trong tai con người) là sóng cơ học có tần số trong khoảng từ 16 Hz đến
20000 Hz. < 16 Hz sóng hạ âm, > 20000 Hz sóng siêu âm. Sóng âm truyền được trong các môi trường rắn lỏng và
khí, không truyền được trong chân không.
- Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ và nhiệt độ của môi trường. v
rắn
> v
lỏng
> v
khí
.
- Khi sóng âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì vận tốc và bước sóng thay đổi. Nhưng tần số và
do đó chu kì của sóng không đổi.
- Tính chất vật lí của âm là tần số âm, cường độ âm hoặc mức cường độ âm và đồ thị dao động của âm.
+ Cường độ âm:
W P
I= =
tS S
(W/m
2
)
Với W (J), P (W) là năng lượng, công suất phát âm của nguồn
S (m
2
) là diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm (với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S=4πR
2
)
+ Mức cường độ âm:
0
( ) lg
I
L B
I
=
Hoặc
0
( ) 10.lg
I
L dB
I
=

Với I
0
= 10
-12
W/m
2
ở f = 1000Hz: cường độ âm chuẩn.
- Tính chất sinh lí của âm là độ cao (gắn liền với tần số), độ to (gắn liền với mức cường độ âm) và âm sắc (gắn
liền với đồ thị dao động của âm).
- Tần số do đàn phát ra (hai đầu dây cố định ⇒ hai đầu là nút sóng):
( k N*)
2
v
f k
l
= ∈
Ứng với k = 1 ⇒ âm phát ra âm cơ bản có tần số
1
2
v
f
l
=
k = 2,3,4… có các hoạ âm bậc 2 (tần số 2f
1
), bậc 3 (tần số 3f
1
)…
- Tần số do ống sáo phát ra (một đầu bịt kín, một đầu để hở ⇒ một đầu là nút sóng, một đầu là bụng sóng):
(2 1) ( k N)
4
v
f k
l
= + ∈
8
Ứng với k = 0 ⇒ âm phát ra âm cơ bản có tần số
1
4
v
f
l
=
k = 1,2,3… có các hoạ âm bậc 3 (tần số 3f
1
), bậc 5 (tần số 5f
1
)…
CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Cách tạo ra dđxc: Cho khung dây dẫn diện tích S, có N vòng dây, quay đều với tần số góc ω trong từ trường
đều
B
ur
(
B
ur

⊥
trục quay) . Thì trong mạch có dđ biến thiên điều hòa với tần số góc ω gọi là dđxc.
Lưu ý: Khi khung dây quay một vòng (một chu kì) thì dòng điện chạy trong khung đổi chiều 2 lần.
a, Từ thông qua khung: Φ = NBScosα Với α là góc giữa
B
ur
và pháp tuyến
n
r
của khung.
Hiện tượng cảm ứng điện từ: Là hiện tượng khi có sự biến thiên của từ thông qua một khung dây kín thì trong
khung xuất hiện một suất điện động cảm ứng để sinh ra một dđ cảm ứng.
b, Biểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức thời:
u = U
0
cos(ωt + ϕ
u
) và i = I
0
cos(ωt + ϕ
i
)
Trong đó: i là giá trị cường độ dđ tại thời điểm t; I
0
> 0 là giá trị cực đại của i; ω > 0 là tần số góc; (ωt + ϕ
i
) là pha
của i tại thời điểm t; ϕ
i
là pha ban đầu của dđ.
u là giá trị điện áp tại thời điểm t; U
0
> 0 là giá trị cực đại của u; ω > 0 là tần số góc; (ωt + ϕ
u
) là pha của u
tại thời điểm t; ϕ
u
là pha ban đầu của điện áp.
Với ϕ = ϕ
u
– ϕ
i
là độ lệch pha của u so với i, có
2 2
π π
ϕ
− ≤ ≤
c, Các giá trị hiệu dụng:
- Cường độ hiệu dụng của dđxc là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một dđ không đổi, sao cho khi đi qua
cùng một điện trở R, trong cùng một khoảng thời gian thì công suất tiêu thụ của R bởi dđ không đổi ấy bằng công
suất tiêu thụ trung bình của R bởi dđxc nói trên.
- Điện áp hiệu dụng cũng được định nghĩa tương tự.
- Giá trị hiệu dụng bằng giá trị cực đại của đại lượng chia cho
2
.
0 0 0
; ;
2 2 2
U I E
U I E= = =
2. Một số chú ý:
- Dòng điện xoay chiều i = I
0
cos(2πft + ϕ
i
)
* Mỗi giây dòng điện đổi chiều 2f lần
* Nếu pha ban đầu ϕ
i
=
2
π
−
hoặc ϕ
i
=
2
π
thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f-1 lần.
- Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ:
Khi đặt điện áp u = U
0
cos(ωt + ϕ
u
) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u ≥ U
1
.

4
t
ϕ
ω
∆
∆ =
Với
1
0
os
U
c
U
ϕ
∆ =
, (0 < ∆ϕ < π/2) (∆t: thời gian đèn sáng trong 1 chu kì)
3. Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch R,L,C
- Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: u
R
cùng pha với i, ϕ = ϕ
u
– ϕ
i
= 0,
U
I
R
=
và
0
0
U
I
R
=
Lưu ý: Điện trở R cho dòng điện không đổi đi qua và có
U
I
R
=

- Đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm L: u
L
nhanh pha hơn i là π/2, ϕ = ϕ
u
– ϕ
i
= π/2

L
U
I
Z
=
và
0
0
L
U
I
Z
=
với Z
L
= ωL là cảm kháng
Lưu ý: Cuộn thuần cảm L cho dòng điện không đổi đi qua (không cản trở).
- Đoạn mạch chỉ có tụ điện C: u
C
chậm pha hơn i là π/2, ϕ = ϕ
u
– ϕ
i
= -π/2

C
U
I
Z
=
và
0
0
C
U
I
Z
=
với
1
C
Z
C
ω
=
là dung kháng
Lưu ý: Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn).
- Đoạn mạch RLC không phân nhánh
9
2 2 2 2 2 2
0 0 0 0
; ( ) ( ) ( )
L C R L C R L C
U
I Z R Z Z U U U U U U U U
Z
= = + − ⇒ = + − ⇒ = + −

tan ; sin ; os
L C L C
Z Z Z Z
R
c
R Z Z
ϕ ϕ ϕ
− −
= = =
với
2 2
π π
ϕ
− ≤ ≤
+ Khi Z
L
> Z
C
hay
1
LC
ω
>
⇒ ϕ > 0 thì u nhanh pha hơn i , mạch có tính cảm kháng.
+ Khi Z
L
< Z
C
hay
1
LC
ω
<
⇒ ϕ < 0 thì u chậm pha hơn i , mạch
có tính dung kháng.
+ Khi Z
L
= Z
C
hay
1
LC
ω
=
⇒ ϕ = 0 thì u cùng pha với i.
Lúc đó
Max
U
I =
R
gọi là hiện tượng cộng hưởng dòng điện
- Nếu đoạn mạch không có đủ cả 3 phần tử R, L, C thì số hạng tương ứng
với phần tử thiếu trong các công thức của ĐL Ôm có giá trị bằng không.
- Nếu trong mạch có cuộn dây với hệ số tự cảm L và điện trở thuần
(điện trở hoạt đông) thì cuộn dây đó tương đương mạch gồm L nt R.
4. Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch RLC:
- Công suất tức thời: P = UIcosϕ + UIcos(2ωt + ϕ )
- Công suất trung bình (công suất tiêu thụ): P = UIcosϕ = I
2
R.
- Công suất tỏa nhiệt: P
R
= RI
2
.
- Hệ số công suất: cosϕ = = =
- Công suất tiêu thụ của đoạn mạch phụ phuộc vào giá trị của cosϕ, nên để sử dụng có hiệu quả điện năng tiêu thụ
thì phải tăng hệ số công suất (nghĩa là ϕ nhỏ). Bằng cách mắc thêm và mạch những tụ điện có điện dung lớn. Qui
định trong các cơ sở sử dụng điện cosϕ ≥ 0,85.
- Chú ý: + với mạch LC thì cosϕ = 0 , mạch không tiêu thụ điện! P = 0
+ Điện năng tiêu thụ: A = P.t với A tính bằng J, P tính bằng W, t tính bằng s.
+ ĐK để có cộng hưởng điện:
2
1 1
L C
Z Z L
C
LC
ω ω
ω
= ⇔ = ⇔ =
+ Khi có cộng hưởng điện thì:
• dđ đạt cực đại I
max
= và công suất tiêu thụ đạt cực đại P
max
=
• u cùng pha với i: ϕ = 0, ϕ
u
= ϕ
i
• U = U
R
; U
L
= U
C
• cosϕ = = 1 ==> R = Z.
5. Máy phát điện xoay chiều một pha:
- Hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, biến cơ năng thành điện năng.
- Cấu tạo gồm 3 bộ phận : + Bộ phận tạo ra từ trường gọi là phần cảm : Là các nam châm
+ Bộ phận tạo ra dòng điện gọi là phần ứng: Là khung dây
+ Bộ phận đưa dđ ra ngoài gọi là bộ góp: Gồm 2 vành khuyên và 2 chổi quét
- Trong các máy phát điện: Rôto là phần cảm ; Stato là phần ứng.
- Trong máy phát điện công suất nhỏ (không trình bày trong chương trình phổ thông):
Rôto (bộ phận chuyển động) là phần ứng ;
Stato (bộ phận đứng yên) là phần cảm.
- Tấn số dòng điện do máy phát phát ra : f = . Với p là số cặp cực, n là số vòng quay của rôto/phút.
= np . Với p là số cặp cực, n là số vòng quay của rôto/giây.
- Từ thông gửi qua khung dây của máy phát điện Φ = NBScos(ωt +ϕ) = Φ
0
cos(ωt + ϕ)
Với Φ
0
= NBS là từ thông cực đại, N là số vòng dây, B là cảm ứng từ của từ trường, S là diện tích của vòng
dây, ω = 2πf
- Suất điện động trong khung dây: e = ωNSBcos(ωt + ϕ -
2
π
) = E
0
cos(ωt + ϕ -
2
π
)
10
ϕ
U
0
0
U
C
U
L
I
0
U
L
-U
C
U
R
Với E
0
= ωNSB là suất điện động cực đại.
6. Máy phát điện xoay chiều ba pha:
- Máy phát điện xc ba pha là máy tạo ra ba sđđ xc hình sin cùng tần số, cùng biên độ và lệch nhau một góc
- Cấu tạo: Phần ứng là ba cuộn dây giống nhau gắn cố định trên một đường tròn tâm 0 tại ba vị trí đối xứng, đặt
lệch nhau 1 góc 120
0
. Phần cảm là một nc có thể quay quanh trục 0 với tốc độ góc ω không đổi.
- Hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, biến cơ năng thành điện năng. Khi nam châm quay từ thông
qua mỗi cuộn dây là ba hàm số sin của thời gian, cùng tần số góc ω, cùng biên độ và lệch nhau 120
0
. Kết quả
trong ba cuộn dây xuất hiện ba sđđ xc cảm ứng cùng biên độ, cùng tần số và lệch pha nhau góc 120
0
.
- Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây bởi ba suất điện động xoay chiều cùng
tần số, cùng biên độ nhưng độ lệch pha từng đôi một là
2
3
π
1 0
2 0
3 0
os( )
2
os( )
3
2
os( )
3
e E c t
e E c t
e E c t
ω
π
ω
π
ω
=
= −
= +
trong trường hợp tải đối xứng thì
1 0
2 0
3 0
os( )
2
os( )
3
2
os( )
3
i I c t
i I c t
i I c t
ω
π
ω
π
ω
=
= −
= +
- Máy phát mắc hình sao: U
d
=
3
U
p
- Máy phát mắc hình tam giác: U
d
= U
p
- Tải tiêu thụ mắc hình sao: I
d
= I
p
- Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: I
d
=
3
I
p
Lưu ý: Ở máy phát và tải tiêu thụ thường chọn cách mắc tương ứng với nhau.
7. Máy biến áp:
- Hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Cấu tạo: + Lõi biến áp: Là các lá sắt non pha silic ghép lại. Tác dụng dẫn từ.
+ Hai cuộn dây quấn:
• Cuộn dây sơ cấp D
1
có hai đầu nối với nguồn điện có N
1
vòng.
• Cuộn dây thứ cấp D
2
có hai đầu nối với tải tiêu thụ có N
2
vòng.
• Tác dụng của hai cuộn dây là dẫn điện.
- Tác dụng của MBA: biến đổi điện áp của dđxc mà vẫn giữ nguyên tần số. MBA không có tác dụng biến đổi
năng lượng (công).
- Công thức máy biến áp:
1 1 2 1
2 2 1 2
U E I N
k
U E I N
= = = =
• Nếu k > 1: N
1
> N
2
<==> U
1
> U
2
: MBA hạ áp.
• Nếu k < 1: N
1
< N
2
<==> U
1
< U
2
: MBA tăng áp.
- Chú ý: MBA tăng điện áp bao nhiêu lần thì làm giảm dđ đi bấy nhiêu lần và ngược lại.
- Hiệu suất MBA: H = =
- Ứng dụng của MBA: Trong truyền tải và sử dụng điện năng.
Ví dụ: Chỉ cần tăng điện áp ở đầu đường dây tải điện lên 10 lần thì có thể giảm hao phí đi 10
2
= 100 lần.
8. Công suất hao phí trong quá trình truyền tải điện năng:
2
2
d d
2
P
P R I R
(U cos )
∆ = =
ϕ
- Trong đó: P: công suất truyền đi ở nơi cung cấp; U: điện áp ở nơi cung cấp; cosϕ: hệ số công suất của dây tải
điện (thông thường cosϕ = 1);
d
l
R
S
= ρ
là điện trở tổng cộng của dây tải điện (lưu ý: dẫn điện bằng 2 dây)
- Độ giảm điện áp trên đường dây tải điện: ∆U = R
d
I
- Hiệu suất tải điện:
H .100%
− ∆
=
P P
P
9. Động cơ không đồng bộ ba pha:
- Hoạt động : Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và từ trường quay.
- Cấu tạo: Gồm hai bộ phận chính là:
• Rôto (phần cảm): Là khung dây có thể quay dưới tác dụng của từ trường quay.
11
• Stato (phần ứng): Gồn 3 cuộn dây giống hệt nhau đặt tại 3 vị trí nằm trên 1 vòng tròn sao cho 3 trục của 3
cuộn dây ấy đồng qui tại tâm 0 của vòng tròn và hợp nhau những góc 120
0
.
- Khi cho dđxc 3 pha vào 3 cuộn dây ấy thì từ trường tổng hợp do 3 cuộn dây tạo ra tại tâm 0 là từ trường quay.
B = 1,5B
0
với B là từ trường tổng hợp tại tâm 0, B
0
là từ trường do 1 cuộn dây tạo ra. Từ trường quay này sẽ tác
dụng vào khung dây là khung quay với tốc độ nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường. Chuyển động quay của rôto
(khung dây) được sử dụng làm quay các máy khác.
10. Đoạn mạch có L, C, R, ω thay đổi:
a, Đoạn mạch RLC có L thay đổi:
* Khi
2
1
L
C
ω
=
thì I
Max
⇒ U
Rmax
; P
Max
còn U
LCMin
Lưu ý: L và C mắc liên tiếp nhau
* Khi
2 2
C
L
C
R Z
Z
Z
+
=
thì
2 2
ax
C
LM
U R Z
U
R
+
=
* Với L = L
1
hoặc L = L
2
thì U
L
có cùng giá trị thì U
Lmax
khi
1 2
1 2
1 2
21 1 1 1
( )
2
L L L
L L
L
Z Z Z L L
= + ⇒ =
+
* Khi
2 2
4
2
C C
L
Z R Z
Z
+ +
=
thì
ax
2 2
2 R
4
RLM
C C
U
U
R Z Z
=
+ −
Lưu ý: R và L mắc liên tiếp nhau
b. Đoạn mạch RLC có C thay đổi:
* Khi
2
1
C
L
ω
=
thì I
Max
⇒ U
Rmax
; P
Max
còn U
LCMin
Lưu ý: L và C mắc liên tiếp nhau
* Khi
2 2
L
C
L
R Z
Z
Z
+
=
thì
2 2
ax
L
CM
U R Z
U
R
+
=
* Khi C = C
1
hoặc C = C
2
thì U
C
có cùng giá trị thì U
Cmax
khi
1 2
1 2
1 1 1 1
( )
2 2
C C C
C C
C
Z Z Z
+
= + ⇒ =
* Khi
2 2
4
2
L L
C
Z R Z
Z
+ +
=
thì
ax
2 2
2 R
4
RCM
L L
U
U
R Z Z
=
+ −
Lưu ý: R và C mắc liên tiếp nhau
c. Đoạn mạch RLC có ω thay đổi:
* Khi
1
LC
ω
=
thì I
Max
⇒ U
Rmax
; P
Max
còn U
LCMin
Lưu ý: L và C mắc liên tiếp nhau
* Khi
2
1 1
2
C
L R
C
ω
=
−
thì
ax
2 2
2 .
4
LM
U L
U
R LC R C
=
−
* Khi
2
1
2
L R
L C
ω
= −
thì
ax
2 2
2 .
4
CM
U L
U
R LC R C
=
−
* Với ω = ω
1
hoặc ω = ω
2
thì I hoặc P hoặc U
R
có cùng một giá trị thì I
Max
hoặc P
Max
hoặc U
RMax
khi

1 2
ω ω ω
=
⇒ tần số
1 2
f f f=
d, Đoạn mạch RLC có R thay đổi
Khi thay đổi R để P
max
, từ pt: P = RI
2
= = (1) ⇒ P
max
khi min

Để min

theo bất đẳng thức cosi ==> R =
⇒ P
max
khi R = ⇒ R =  Z
L
– Z
C
 (2)
Lúc này từ (1) và (2) ta có : P
max
= ; cosϕ = =
11. Hai đoạn mạch AM gồm R
1
L
1
C
1
nối tiếp và đoạn mạch MB gồm R
2
L
2
C
2
nối tiếp mắc nối tiếp với nhau có
U
AB
= U
AM
+ U
MB
⇒ u
AB
; u
AM
và u
MB
cùng pha ⇒ tanu
AB
= tanu
AM
= tanu
MB
12. Hai đoạn mạch R
1
L
1
C
1
và R
2
L
2
C
2
cùng u hoặc cùng i có pha lệch nhau ∆ϕ
Với
1 1
1
1
tan
L C
Z Z
R
ϕ
−
=
và
2 2
2
2
tan
L C
Z Z
R
ϕ
−
=
(giả sử ϕ
1
> ϕ
2
)
12
Có ϕ
1
– ϕ
2
= ∆ϕ ⇒
1 2
1 2
tan tan
tan
1 tan tan
ϕ ϕ
ϕ
ϕ ϕ
−
= ∆
+

Trường hợp đặc biệt ∆ϕ = π/2 (vuông pha nhau) thì tanϕ
1
tanϕ
2
= -1.
VD: * Mạch điện ở hình 1 có u
AB
và u
AM
lệch pha nhau ∆ϕ
Ở đây 2 đoạn mạch AB và AM có cùng i và u
AB
chậm pha hơn u
AM

⇒ ϕ
AM
– ϕ
AB
= ∆ϕ ⇒
tan tan
tan
1 tan tan
ϕ ϕ
ϕ
ϕ ϕ
−
= ∆
+
AM AB
AM AB
Nếu u
AB
vuông pha với u
AM
thì
tan tan =-1 1
L C
L
AM AB
Z Z
Z
R R
ϕ ϕ
−
⇒ = −
* Mạch điện ở hình 2: Khi C = C
1
và C = C
2
(giả sử C
1
> C
2
) thì i
1
và i
2
lệch pha nhau ∆ϕ
Ở đây hai đoạn mạch RLC
1
và RLC
2
có cùng u
AB
Gọi ϕ
1
và ϕ
2
là độ lệch pha của u
AB
so với i
1
và i
2

thì có ϕ
1
> ϕ
2
⇒ ϕ
1
- ϕ
2
= ∆ϕ
Nếu I
1
= I
2
thì ϕ
1
= -ϕ
2
= ∆ϕ/2
Nếu I
1
≠ I
2
thì tính
1 2
1 2
tan tan
tan
1 tan tan
ϕ ϕ
ϕ
ϕ ϕ
−
= ∆
+
CHƯƠNG IV. DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
1. Kiến thức chung:
- Mạch dao động là 1 mạch điện gồm 1 cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với 1 tụ điện có điện dung C
thành 1 mạch điện kín.
- Nếu điện trở của mạch rất nhỏ, coi như bằng không, thì mạch là 1 mạch ao động lí tưởng.
- Tụ điện có nhiệm vụ tích điện cho mạch, sau đó nó phóng điện qua lại trong mạch nhiều lần tạo ra một dđxc
trong mạch.
- Khi đó trong mạch có 1 dao động điện từ với các tính chất :
+ Năng lượng của mạch dđ gồm có năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và năng lượng từ trường
tập trung ở cuộn cảm.
+ Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường cùng biến thiên tuần hoàn theo 1 tần số chung.
+ Tại mọi thời điểm, tổng của năng lượng điện trường và năng lượng từ trường là không đổi, nói cách
khác năng lượng của mạch dao động được bảo toàn.
- Dao động điện từ tự do: Sự biến thiên điều hoà theo thời gian của điện tích q và cường độ dòng điện i (hoặc
cường độ điện trường E và cảm ứng từ B) trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tự do.
- Khi 1 từ trường biến thiên theo thời gian thì nó sinh ra 1 điện trường xoáy (là 1 điện trường mà các đường sức
bao quanh các đường cảm ứng từ). Ngược lại khi một điện trường biến thiên theo thời gian nó sinh ra 1 từ
trường xoáy (là 1 từ trường mà các đường cảm ứng từ bao quanh các đường sức của điện trường)
- Dòng điện qua cuộn dây là dđ dẫn, dđ qua tụ điện là dđ dịch (là sự biến thiên của điện trường giữa 2 bản tụ)
- Điện trường và từ trường là 2 mặt thể hiện khác nhau của 1 loại trường duy nhất là điện từ trường.
- Sóng điện từ là sự lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian. Sóng
điện từ là 1 sóng ngang do nó có 2 thành phần là thành phần điện E và thành phần từ B vuông góc với nhau và
vuông góc với phương truyền sóng.
- Sóng điện từ có mọi t/c như sóng cơ học (phản xạ, giao thoa, tạo sóng dừng ), ngoài ra nó còn truyền được
trong chân không.
- Để phát sóng điện từ người ta mắc phối hợp 1 máy phát dao động điều hoà với 1 ăngten (là 1 mạch dđ hở)
- Để thu sóng điện từ người ta mắc phối hợp 1 ăngten với 1 mạch dao động có tần số riêng điều chỉnh được (để
xảy ra cộng hưởng với tần số của sóng cần thu).
- Năng lượng của sóng tỉ lệ với bình phương của biên độ, với luỹ thừa bậc 4 của tần số. Nên sóng càng ngắn (tần
số càng cao, do λ = ) thì năng lượng sóng càng lớn.
+ Sóng dài : dùng để thông tin dưới nước.
+ Sóng trung: dùng để thông tin ở mặt đất, vào ban đêm thông tin tốt hơn ban ngày.
+ Sóng ngắn: dùng để thông tin ở mặt đất, kể cả ngày hay đêm. Do ít bị không khí hấp thụ, mặt khác sóng
ngắn phản xạ tốt trên mặt đất và trên tầng điện li, nên có thể truyền đi xa.
13
R L CMA B
Hình 1
R L CMA B
Hình 2
+ Sóng cực ngắn: dùng để thông tin vũ trụ.
- Sóng dài: bước sóng 10
3
m; tần số 3.10
5
Hz.
Sóng trung: bước sóng 10
2
m; tần số 3.10
6
Hz.
Sóng ngắn: bước sóng 10
1
m; tần số 3.10
7
Hz.
Sóng cực ngắn: bước sóng vài mét; tần số 3.10
8
Hz.
1. Dao động điện từ
- Điện tích tức thời q = q
0
cos(ωt + ϕ)
- Hiệu điện thế (điện áp) tức thời
0
0
os( ) os( )
q
q
u c t U c t
C C
ω ϕ ω ϕ
= = + = +
- Dòng điện tức thời i = q’ = -ωq
0
sin(ωt + ϕ) = I
0
cos(ωt + ϕ +
2
π
)
- Cảm ứng từ:
0
os( )
2
B B c t
π
ω ϕ
= + +
Trong đó:
1
LC
ω
=
là tần số góc riêng
2T LC
π
=
là chu kỳ riêng

1
2
f
LC
π
=
là tần số riêng
0
0 0
q
I q
LC
ω
= =

0 0
0 0 0
q I
L
U LI I
C C C
ω
ω
= = = =
- Năng lượng điện trường:
2
2
đ
1 1
W
2 2 2
q
Cu qu
C
= = =
2
2
0
os ( )
2
q
c t
C
ω ϕ
= +
- Năng lượng từ trường:
2
2 2
0
1
W sin ( )
2 2
t
q
Li t
C
ω ϕ
= = +
- Năng lượng điện từ:
đ
W=W W
t
+
<==>
2
2 2
0
0 0 0 0
1 1 1
W
2 2 2 2
q
CU q U LI
C
= = = =
- Chú ý: + Mạch dao động có tần số góc ω, tần số f và chu kỳ T thì W
đ
và W
t
biến thiên với tần số góc
2ω, tần số 2f và chu kỳ T/2
+ Mạch dao động có điện trở thuần R ≠ 0 thì dao động sẽ tắt dần. Để duy trì dao động cần cung cấp cho
mạch một năng lượng có công suất:
2 2 2 2
2
0 0
C U U RC
P I R R
2 2L
ω
= = =
+ Khi tụ phóng điện thì q và u giảm và ngược lại
+ Quy ước: q > 0 ứng với bản tụ ta xét tích điện dương thì i > 0 ứng với dòng điện chạy đến bản
tụ mà ta xét.
2. Sự tương tự giữa dao động điện và dao động cơ
Đại lượng cơ Đại lượng điện Dao động cơ Dao động điện
x q
x” + ω
2
x = 0 q” + ω
2
q = 0
v i
k
m
ω
=
1
LC
ω
=
m L
x = Acos(ωt + ϕ) q = q
0
cos(ωt + ϕ)
k
1
C
v = x’ = -ωAsin(ωt + ϕ) i = q’ = -ωq
0
sin(ωt + ϕ)
F u
2 2 2
( )
v
A x
ω
= +
2 2 2
0
( )
i
q q
ω
= +
µ R
F = -kx = -mω
2
x
2
q
u L q
C
ω
= =
W
đ
W
t
(W
C
) W
đ
=
1
2
mv
2
W
t
=
1
2
Li
2
14

Xem chi tiết: LTLí(CB)TNTHPTđầyđủ