Trong mạch dao động điện từ tự do, năng lượng từ trường trong cuộn dây biến thiên điều hoà với tần số góc?

Mạch dao động gồm 2 bộ phận chính là cuộn cảm và tụ điện.Khi ta lắp mạch gồm 2 bộ phận trên thì ta được một mạch dao động .Có hai cách kích thích đó là tích điện cho tụ hoặc thay đổi từ trường của cuộn cảm.

Khi bỏ qua điện trở của dây dẫn ta thu được mạch dao động lí tưởng lúc này u,q,i trong mạch biến thiên điều hòa theo t và cùng tần số góc khi cộng hưởng điện

Chú thích:

${\omega }_{điện từ}$: tần số góc của dao động điện từ $(rad/s)$

$L$: độ tự cảm của cuộn cảm $\left(H\right)$

$C$: điện dung của tụ điện $\left(F\right)$

Phát biểu: Dòng điện qua cuộn cảm thuần $L$ sinh ra từ thông biến thiên, từ đó sinh ra từ trường. Do đó trong cuộn cảm thuần có năng lượng từ trường.

Chú thích:

$W_L, W_{Lmax}$: năng lượng từ trường và năng lượng từ trường cực đại qua cuộn cảm $\left(J\right)$

$i,I_0$: cường độ dòng điện tức thời và cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm $\left(C\right)$

$L$: độ tự cảm của cuộn cảm $\left(H\right)$

$u, U_0$: điện áp tức thời và điện áp cực đại của tụ điện $\left(V\right)$

$C$: điện dung của tụ điện $\left(F\right)$

Khái niệm:

Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định.

Đơn vị tính: Faraday $\left(F\right)$

Khái niệm:

Độ tự cảm đặc trưng cho khả năng chống lại sự thay đổi của dòng điện chạy qua mạch kín, chỉ phụ thuộc vào cấu tạo và kích thước của mạch kín.

Đơn vị tính: Henry (H)

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:

- 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: $Coulomb \left(C\right)$