Bài toán về truyền thông sóng điện từ

VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 12 bài viết Bài toán về truyền thông sóng điện từ, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 12.

Nội dung bài viết Bài toán về truyền thông sóng điện từ:
BÀI TOÁN VỀ TRUYỀN THÔNG SÓNG ĐIỆN TỪ. Phương pháp. Trên thực tế, có rất nhiều đài phát ra sóng điện từ có tần số khác nhau, và anten của máy thu sẽ thu được rất nhiều các sóng điện từ khác nhau đó. Để thu được sóng như mong muốn, phải mắc hỗn hợp anten với một mạch chọn sóng. Mạch chọn sóng là một mạch dao động LC, trong đó tụ điện thường là một tụ xoay có điện dung thay đổi được. Khi anten thu được sóng điện từ, dao động từ anten sẽ truyền sang mạch chọn sóng làm cho mạch bị dao động cưỡng bức. Điều chỉnh điện dung của mạch chọn sóng thì tần số riêng của mạch này thay đổi. Khi tần số của mạch chọn sóng bằng tần số của đài cần thu thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng, tín hiệu rõ nhất. Như vậy, để thu được tín hiệu rõ nét nhất thì ta phải điều chính điện dung sao cho tần số riêng của mạch bằng đúng với tần số của sóng cần thu.
Ví dụ minh họa. Ví dụ 1: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn dây có độ tự cảm L 4 H và một tụ điện C 50 nF. a) Tính bước sóng điện từ mà mạch thu được. b) Để mạch bắt được sóng có bước sóng trong khoảng từ 80 m đến 800 m thì cần phải thay tụ điện C bằng tụ xoay Cv có điện dung biến thiên trong khoảng nào? a) Bước sóng điện từ mà mạch thu được là: 2 c LC 843m. Ví dụ 2: Mạch dao động để chọn sóng của một máy thu thanh gồm một cuộn dây có độ tự cảm L 11,3 H và tụ điện có điện dung C 1000 pF.
a) Mạch dao động nói trên có thể thu được sóng có bước sóng 0 bằng bao nhiêu? b) Để thu được dải sóng từ 20m đến 50m, người ta phải ghép thêm một tụ xoay Cv với tụ C nói trên. Hỏi phải ghép như thế nào và giá trị của Cv thuộc khoảng nào? c) Để thu được sóng 25m, Cv phải có giá trị bao nhiêu? Các bản tụ di động phải xoay một góc bằng bao nhiêu kể tò vị trí điện dung cực đại để thu được bước sóng trên, biết các bản tụ di động có thể xoay từ 0 đến 180? a) Bước sóng mạch thu được: 8 6 12. b) Vì dải sóng cần thu có bước sóng nhỏ hơn bước sóng 0 nên điện dung của bộ tụ phải nhỏ hơn C. Do đó phải ghép Cv nối tiếp với C. Khi đó: Từ biểu thức trên, ta thấy với 0 thì CV biến thiên đồng biến theo. Khi đó ta có 2 2 12 max 12. Vì CV tỉ lệ với góc xoay.
Ví dụ 3: Cho mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm tụ C0 ghép song song với tụ xoay CX (điện dung của tụ xoay tỉ lệ hàm bậc nhất với góc xoay). Cho góc xoay biến thiên từ 0 120 khi đó CX biến thiên từ 10 F đến 250 F, nhờ vậy máy thu được bước sóng từ 10m đếm 30m. Điện dung C0 có giá trị bằng A. 40F B. 20F C. 30F D. 10F. Lời giải. Vì ghép song song với C0 nên ta có điện dung tương đương C C C b X. Từ đó ta có: Từ đó ta có C C 240 1 b2 b1. Mặt khác. Từ (1) và (2) suy ra C 30 F,C 270 F b1 b2. Thay Cb1 vào (*) suy ra C 20 F 0.
Ví dụ 4: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn cảm thuần và một tụ điện là tụ xoay. Điện dung của tụ xoay hàm số bậc nhất của góc xoay. Khi chưa xoay tụ là 45 độ thì mạch thu sóng có bước sóng là 10m. Khi góc xoay tụ là 45 độ thì mạch thu được sóng có bước sóng là 20m. Để mạch bắt được sóng có bước sóng 30m thì phải xoay tụ tới góc xoay bằng bao nhiêu độ A. 120 B. 135 C. 75 D. 90. Ví dụ 5: Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, người ta sử dụng cách biến điệu biên độ, tức là làm cho biên độ của sóng điện từ cao tần (sóng mang) biến thiên theo thời gian với tần số bằng tần số của dao động âm tần. Cho tần số sóng mang là 800 kHz, tần số của dao động âm tần là 1000 Hz. Xác định số dao động toàn phần của dao động cao tần khi dao động âm tần thực hiện được một dao động toàn phần A. 800. B. 1000. C. 850. D. 620. Lời giải. Thời gian để dao động âm tần thực hiện được một dao động toàn phần là: Thời gian để dao động cao tần thực hiện được một dao động toàn phần. Số dao động toàn phần của dao động cao tần khi dao động âm tần thực hiện được một dao động toàn phần.