Điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian như thế nào?

Phát biểu: Điện tích $q$ của một bản tụ điện và cường độ dòng $i$ trong mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian. Trong đó, $i$ sớm pha $\frac{\pi }{2}$ so với $q$.

Chú thích:

$q$: điện tích của một bản tụ điện $\left(C\right)$

$Q_0$: điện tích cực đại của bản tụ điện $\left(C\right)$

$\omega$: tần số góc của dao động $(rad/s)$

$\phi$: pha ban đầu của dao động $\left(rad\right)$

$i$: cường độ dòng điện trong mạch $\left(A\right)$

$I_0=\omega .Q_0$: cường độ dòng điện cực đại $\left(A\right)$

Chú ý:

- Khi $t=0$ nếu $q$ đang tăng (tụ điện đang tích điện) thì ${\phi }_q<0$; nếu $q$ đang giảm (tụ điện đang phóng điện) thì ${\phi }_q>0.$

- Khi $t=0$ nếu $i$ đang tăng thì ${\phi }_i<0$; nếu $i$ đang giảm thì ${\phi }_i>0$. 

Với ${\phi }_i={\phi }_q+\frac{\pi }{2}$

Khái niệm: 

q là lượng điện mà vật đang tích được do nhận thêm hay mất đi electron.

Đơn vị tính: Coulomb (C)

Khái niệm:

Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện.

Đơn vị tính: Ampe $\left(A\right)$

Khái niệm:

- Tần số góc của một chuyển động tròn là đại lượng đo bằng góc mà bán kính quét được trong một đơn vị thời gian. Vector tần số góc cũng được hiểu như vận tốc góc.

- Về bản chất, sóng điện từ cũng có tính chất y như một dao động điều hòa. Nhờ sự chuyển động qua lại của điện tích giữa tụ điện và cuộn dây nên sinh ra sóng điện từ. Vì vậy sóng điện từ cũng có tần số góc y như tính chất của dao động điều hòa.

Đơn vị tính: $rad/s$

Khái niệm:

T là chu kỳ dao động riêng của mạch LC, là khoảng thời gian vật thực hiện được 1 dao động toàn phần (hay thời gian nhỏ nhất để trạng thái của vật được lặp lại).

Đơn vị tính: giây (s)

Khái niệm:

- Tần số là đại lượng đặc trưng cho số dao động thực hiện được trong 1 giây.

- Về bản chất, sóng điện từ cũng có tính chất y như một dao động điều hòa. Nhờ sự chuyển động qua lại của điện tích giữa tụ điện và cuộn dây nên sinh ra sóng điện từ. Vì vậy sóng điện từ cũng có tần số dao động tương tự như tính chất của dao động điều hòa.

- Lưu ý thêm: Trên thực tế, tần số của dao động điện từ thường rất lớn, rơi vào khoảng Mega Hertz $\left(MHz\right)$ hoặc kilo Hertz $\left(kHz\right)$.

$1 MHz = {10}^6 Hz$

$1 kHz = {10}^3 Hz$

Đơn vị tính: $Hertz \left(Hz\right)$

Khái niệm:

$I_0$ là cường độ dòng điện cực đại trong mạch.

Đơn vị tính: Ampe (A)

Khái niệm: 

$Q_0$ là điện tích cực đại trong mạch.

Đơn vị tính: $Coulomb \left(C\right)$