Hiển thị các bài đăng có nhãn Sóng điện từ. Hiển thị tất cả bài đăng
Hiển thị các bài đăng có nhãn Sóng điện từ. Hiển thị tất cả bài đăng

Tổng hợp 10 dạng bài truyền sóng điện từ thường gặp trong đề thi THPT. Hướng dẫn cách giải nhanh, mẹo tránh sai và bài tập thực chiến giúp học sinh đạt điểm cao

Truyền Sóng Điện Từ Trong Đề Thi THPT: 10 Dạng Bài Thường Gặp & Cách Giải Nhanh

Truyền Sóng Điện Từ Trong Đề Thi THPT: 10 Dạng Bài Thường Gặp & Cách Giải Nhanh

Chuyên đề truyền sóng điện từ gần như xuất hiện mỗi năm trong đề thi tốt nghiệp THPT. Đây là phần kiến thức không quá khó nhưng dễ mất điểm nếu nhầm đơn vị hoặc công thức.

Nếu bạn chưa đọc bài nền tảng, nên xem trước:


Dạng 1: Tính bước sóng

Công thức:

λ = c / f

Nhớ: MHz → 106 Hz


Dạng 2: Tính tần số

f = c / λ


Dạng 3: Tính thời gian truyền sóng

t = s / c

Dạng vệ tinh thường cho khoảng cách ~ 36 000 km → t ≈ 0,12 s


Dạng 4: Phân biệt sóng điện từ và sóng cơ

 

Phân biệt sóng điện từ và sóng cơ
Phân biệt sóng điện từ và sóng cơ

  • Sóng điện từ truyền được trong chân không
  • Sóng cơ cần môi trường

Dạng 5: Quan hệ giữa f và T

f = 1/T


Dạng 6: Tính năng lượng photon

E = h.f

h = 6,625 × 10-34 Js


Dạng 7: Bài toán vệ tinh địa tĩnh

  • Luôn cộng R + h
  • Đổi km → m

Dạng 8: So sánh bước sóng

Tần số lớn → bước sóng nhỏ.


Dạng 9: Sóng trong môi trường

Dùng v thay vì c.


Dạng 10: Bài tổng hợp nhiều công thức

Kết hợp:

  • c = fλ
  • f = 1/T
  • t = s/c

5 Mẹo Lấy Điểm Nhanh

  • Thuộc duy nhất: 3×108
  • Đổi đơn vị trước khi bấm máy
  • Kết quả vệ tinh thường ~ 0,12 s
  • Kiểm tra số mũ
  • So sánh logic: f tăng → λ giảm

Kết luận

Truyền sóng điện từ là phần dễ lấy điểm nếu hiểu bản chất và luyện tập đúng dạng. Đừng học thuộc rời rạc – hãy liên kết công thức và đơn vị.

Xem hệ thống khái niệm đầy đủ tại:

Trang tổng hợp “Vật lí là gì?”

Vận tốc truyền sóng là gì? Tổng hợp lý thuyết sóng điện từ, công thức c = 3×10^8 m/s và bài tập truyền sóng điện từ thực chiến giúp học sinh luyện thi THPT đạt điểm cao

Vận Tốc Truyền Sóng Là Gì? Bài Tập Truyền Sóng Điện Từ Thực Chiến Ôn Thi THPT

Vận Tốc Truyền Sóng Là Gì? Bài Tập Truyền Sóng Điện Từ Thực Chiến Ôn Thi THPT

Trong chương Sóng điện từ, một đại lượng học sinh thường sử dụng nhưng chưa thật sự hiểu bản chất là vận tốc truyền sóng. Đây là chìa khóa để giải nhanh các bài toán tính bước sóng, tần số và thời gian truyền tín hiệu trong đề thi THPT.


1. Vận tốc truyền sóng là gì?

Vận tốc truyền sóng (ký hiệu v) là tốc độ lan truyền dao động trong không gian.

Công thức tổng quát:

v = f.λ

Trong đó:

  • f: tần số (Hz)
  • λ: bước sóng (m)

 

Vận tốc truyền sóng điện từ
Vận tốc truyền sóng điện từ

2. Vận tốc truyền sóng điện từ

Với sóng điện từ trong chân không:

c = 3 × 108 m/s

Đây là hằng số bắt buộc phải thuộc khi đi thi.

Ôn lại khái niệm nền tảng tại:


3. Khi nào dùng v? Khi nào dùng c?

  • Sóng cơ → dùng v (phụ thuộc môi trường)
  • Sóng điện từ trong chân không → dùng c = 3×108

Trong đề thi THPT, gần như mọi bài truyền sóng điện từ đều dùng giá trị c này.


4. Bài tập truyền sóng điện từ thực chiến

Bài 1 (Tính bước sóng)

Một sóng điện từ có tần số 150 MHz. Tính bước sóng.

150 MHz = 1,5 × 108 Hz

λ = c / f = (3 × 108) / (1,5 × 108) = 2 m

Đáp án: 2 m


Bài 2 (Tính thời gian truyền sóng)

Một tín hiệu truyền từ mặt đất lên vệ tinh cách 36 000 km. Tính thời gian truyền.

36 000 km = 3,6 × 107 m

t = s / c = (3,6 × 107) / (3 × 108) = 0,12 s = 120 ms

Đây là dạng bài cực kỳ quen thuộc trong đề thi.


Bài 3 (Tính tần số)

Một sóng có bước sóng 0,75 m. Tính tần số.

f = c / λ = (3 × 108) / 0,75 = 4 × 108 Hz


5. 5 lỗi sai học sinh hay mắc

  • Quên đổi km → m
  • Quên đổi MHz → Hz
  • Nhầm công thức v = fλ
  • Không nhớ hằng số 3×108
  • Nhầm sóng điện từ với sóng cơ

6. Mẹo lấy điểm nhanh trong phòng thi

  • Thấy truyền sóng điện từ → nghĩ ngay đến c = 3×108
  • Kết quả thời gian vệ tinh thường ≈ 0,12 s
  • Kiểm tra đơn vị trước khi chọn đáp án

Kết luận

Vận tốc truyền sóng là cầu nối giữa tần số và bước sóng. Nắm chắc công thức v = fλ và hằng số c = 3×108 m/s sẽ giúp bạn giải nhanh hầu hết các bài truyền sóng điện từ trong đề thi THPT.

Xem toàn bộ hệ thống khái niệm nền tảng tại:

Trang tổng hợp “Vật lí là gì?”

Sóng Điện Từ Là Gì? Lý Thuyết Trọng Tâm & Cách Làm Bài Thi THPT - Blog góc Vật lí

Sóng Điện Từ Là Gì? Lý Thuyết Trọng Tâm & Cách Làm Bài Thi THPT

Bước Sóng Là Gì? Công Thức, Ví Dụ Tính Nhanh & Bài Tập Mẫu Ôn Thi THPT
Bước Sóng Là Gì? Công Thức, Ví Dụ Tính Nhanh & Bài Tập Mẫu Ôn Thi THPT

Sóng Điện Từ Là Gì? Lý Thuyết Trọng Tâm & Cách Làm Bài Thi THPT

Sóng điện từ là một trong những chuyên đề quan trọng trong chương trình Vật lí THPT và gần như năm nào cũng xuất hiện trong đề thi tốt nghiệp. Tuy nhiên, nhiều học sinh chỉ học thuộc công thức mà chưa hiểu rõ bản chất.

qua bài viết này, Blog góc Vật lí sẽ giúp bạn:

  • Hiểu đúng sóng điện từ là gì
  • Nắm chắc đặc điểm quan trọng nhất
  • Biết công thức cần nhớ khi làm bài
  • Áp dụng vào dạng bài thi thực tế

1. Sóng điện từ là gì?

Sóng điện từ là sự lan truyền trong không gian của điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian.

Hiểu đơn giản:

  • Khi điện trường biến đổi → sinh ra từ trường
  • Khi từ trường biến đổi → sinh ra điện trường
  • Hai đại lượng này duy trì lẫn nhau và lan truyền đi

Khác với sóng cơ, sóng điện từ:

  • Không cần môi trường vật chất
  • Có thể truyền trong chân không
  • Là sóng ngang

Sóng điện từ là sự lan truyền trong không gian của điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian.

2. Đặc điểm quan trọng phải nhớ khi đi thi

✔ Truyền được trong chân không

Đây là điểm phân biệt quan trọng nhất so với sóng cơ.

✔ Vận tốc truyền trong chân không:

c = 3 × 108 m/s

Đây là hằng số bắt buộc phải thuộc.

✔ Quan hệ giữa bước sóng và tần số

c = f.λ

Trong đó:

  • f: tần số (Hz)
  • λ: bước sóng (m)

3. Các loại sóng điện từ

Trong đề thi, đôi khi câu hỏi lý thuyết yêu cầu bạn phân loại:

  • Sóng radio
  • Vi sóng
  • Tia hồng ngoại
  • Ánh sáng nhìn thấy
  • Tia tử ngoại
  • Tia X
  • Tia gamma

Điểm khác nhau chủ yếu nằm ở tần số và bước sóng.


4. Ứng dụng thực tế (Thường xuất hiện trong đề thi đại học vật lí)

  • Truyền hình vệ tinh
  • Wifi
  • Radar
  • Liên lạc viễn thông

Ví dụ bài toán vệ tinh truyền tín hiệu lên quỹ đạo địa tĩnh, bạn có thể xem bài minh họa tại:

Bài toán thời gian truyền sóng đến vệ tinh VINASAT-1


5. Dạng bài tập sóng điện từ thường gặp trong đề thi

Dạng 1: Tính bước sóng

Cho tần số → tính λ:

λ = c / f

Dạng 2: Tính thời gian truyền sóng

t = s / c

Dạng 3: Phân biệt sóng điện từ và sóng cơ

Điểm mấu chốt: Sóng điện từ truyền được trong chân không.


6. 5 lỗi sai học sinh thường mắc

  • Quên đổi MHz → Hz
  • Quên đổi km → m
  • Nhầm sóng điện từ với sóng cơ
  • Không nhớ hằng số c
  • Bấm máy sai thứ tự

7. Mẹo đạt điểm cao phần này

  • Thuộc duy nhất 1 hằng số: 3 × 108
  • Nhớ công thức c = fλ
  • Luyện ít nhất 15–20 bài dạng tính λ
  • Làm quen dạng bài vệ tinh

Kết luận

Sóng điện từ là chuyên đề không khó nhưng đòi hỏi hiểu bản chất. Nếu nắm chắc định nghĩa, đặc điểm và công thức cơ bản, bạn hoàn toàn có thể lấy trọn điểm phần này trong đề thi.

Xem thêm toàn bộ hệ thống khái niệm nền tảng tại:

Trang tổng hợp “Vật lí là gì?” ở đó có các bài viết khác liên quan đến chủ đề sóng điện từ


Bài viết liên quan

Sóng Điện Từ Vật Lý 12: Lý Thuyết Trọng Tâm và Cách Ôn Thi THPT Quốc Gia Hiệu Quả

Sóng điện từ Vật lý 12

1. Sóng điện từ là gì?

Sóng điện từ là một điện từ trường biến thiên (hay một dao động điện từ) lan truyền trong không gian.

Lí thuyết Sóng điện từ Vật lý 12 - 18 câu trích đề thi THPT Quốc gia

Sóng điện từ là một trường điện từ biến thiên.

2. Tóm tắt lý thuyết về sóng điện từ

  • Sóng điện từ truyền được trong mọi môi trường và cả chân không.
  • Hai thành phần là vectơ E (điện trường) và B (từ trường) biến thiên cùng tần số, cùng pha, vuông góc nhau.
  • sóng ngang, tạo thành tam diện thuận. Hình minh họa sóng ngang
  • Tuân theo định luật phản xạ, khúc xạ như ánh sáng.
  • Năng lượng tỷ lệ với luỹ thừa bậc 4 của tần số.
  • Trong chân không: c = 3×10⁸ m/s ⇒ bước sóng λ = c/f (f không đổi khi qua môi trường khác).

3. Thu và phát sóng điện từ

  • Dụng cụ: Anten (mạch dao động LC hở)
  • Nguyên tắc: Dựa trên cảm ứng điện từcộng hưởng điện.
  • Chỉ thu và phát được sóng có tần số đúng bằng tần số riêng của mạch LC.
Hình thu và phát sóng

4. Sóng vô tuyến và sự truyền sóng vô tuyến

Sóng vô tuyến là gì?

Sóng vô tuyến (radio wave) là sóng điện từ có bước sóng từ vài cm đến vài chục km, dùng trong liên lạc.

Chúng có thể xuất hiện tự nhiên (do sét) hoặc do con người tạo ra (radar, phát thanh, thông tin vệ tinh…).

Được đề xuất bởi Maxwell và chứng minh thực nghiệm bởi Hertz năm 1887.

Trong chân không: vận tốc c ≈ 3×10⁸ m/s. Ví dụ: f = 1 MHz ⇒ λ ≈ 299 m.

Phân loại sóng vô tuyến:

  • Sóng dài
  • Sóng trung
  • Sóng ngắn
  • Sóng cực ngắn

5. Nguyên tắc truyền sóng vô tuyến

Ta gửi sóng cần truyền vào sóng mang cao tần và phát đi bằng anten phát. Sau đó, anten thu sẽ nhận sóng đã trộn (âm tần và cao tần), tách lấy âm tần, khuếch đại và phát qua loa.

Nguyên tắc truyền sóng vô tuyến

Máy phát thanh vô tuyến gồm:

  • Micro tạo dao động âm tần
  • Mạch dao động cao tần
  • Mạch biến điệu
  • Mạch khuếch đại
  • Anten phát

Máy thu thanh vô tuyến gồm:

  • Anten thu
  • Mạch chọn sóng
  • Mạch tách sóng
  • Mạch khuếch đại âm tần
  • Loa
Đang tải bài viết...

Bài Tập Dao Động Điện Từ Sóng Điện Từ - Sóng Ánh Sáng – Lượng Tử Ánh Sáng – Vật Lý Hạt Nhân Mới Lạ Khó #33 - Tài liệu vật lý file word Free - Blog Góc vật Lí

Bài tập & Ôn luyện: Dao động điện từ – Sóng điện từ – Lượng tử ánh sáng – Vật lí hạt nhân (có ví dụ minh họa)
Ôn luyện Vật lí 12: Dao động điện từ, Sóng điện từ, Lượng tử ánh sáng, Vật lí hạt nhân - Blog Học cùng Con

Bài tập & Ôn luyện: Dao động điện từ – Sóng điện từ – Lượng tử ánh sáng – Vật lí hạt nhân

Đăng bởi Blog Học cùng Con · Góc học tập của Chúng ta chia sẻ tài liệu ôn luyện Vật lí 12 có ví dụ minh họa.

Mục lục
  1. 1. Dao động điện từ (LC)
  2. 2. Sóng điện từ & sóng ánh sáng
  3. 3. Lượng tử ánh sáng & quang điện
  4. 4. Vật lí hạt nhân – phóng xạ, phân hạch, nhiệt hạch
  5. 5. Ví dụ minh họa nhanh
  6. 6. Gợi ý tự luyện (có đáp án ngắn)
  7. 7. Câu hỏi thường gặp

Gợi ý: Trước khi làm bài tập, Góc học tập của Chúng ta khuyến khích bạn xem nhanh tóm tắt khái niệm, sau đó luyện từng dạng từ dễ đến khó để củng cố nền tảng.

1) Dao động điện từ (LC)

Trong mạch LC lí tưởng, năng lượng điện trường trong tụ (Ue) và năng lượng từ trường trong cuộn cảm (Um) trao đổi tuần hoàn. Điện tích trên bản tụ và dòng điện trong mạch thường được mô tả bằng hàm cos/sin với cùng tần số góc ω, chu kì T = 2π√(LC). Khi có điện trở, biên độ giảm dần do hao phí.

Mẹo nhớ nhanh

  • Biên độ dòng điện cực đại khi điện tích qua trạng thái cân bằng (tụ xả nhanh nhất).
  • Đồ thị q(t)i(t) lệch pha 90°, nên khi q cực đại thì i bằng 0.

2) Sóng điện từ & sóng ánh sáng

Sóng điện từ là sự lan truyền của dao động điện trường và từ trường vuông góc nhau và cùng vuông góc với phương truyền sóng. Ánh sáng là một phần của phổ sóng điện từ (từ đỏ đến tím theo tăng tần số/giảm bước sóng). Ứng dụng trải rộng từ phát thanh, Wi-Fi đến sợi quang.

Mẹo áp dụng

  • Bước sóng λ = v/f. Trong chân không, v = c ≈ 3×108 m/s.
  • Hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ giúp nhận biết bản chất sóng của ánh sáng.

3) Lượng tử ánh sáng & quang điện

Ánh sáng mang tính hạt (photon) với năng lượng E = hf. Hiện tượng quang điện chứng minh điều này: electron bật khỏi bề mặt kim loại khi ánh sáng có tần số đủ lớn (vượt ngưỡng đặc trưng của vật).

Mẹo làm bài

  • Động năng cực đại của electron quang điện phụ thuộc vào tần số, không phụ thuộc cường độ.
  • Cường độ sáng tăng → số electron bật ra tăng (nếu f > fngưỡng).

4) Vật lí hạt nhân – phóng xạ, phân hạch, nhiệt hạch

Hạt nhân gồm proton và neutron. Các quá trình hạt nhân như phóng xạ, phân hạch (tách) và nhiệt hạch (nóng chảy hạt nhân nhẹ) kèm biến đổi năng lượng lớn. Bảo toàn số khối và điện tích là nguyên tắc nền tảng trong lập phương trình phản ứng hạt nhân.

5) Ví dụ minh họa nhanh

Ví dụ (LC): Mạch LC có L = 2 mH, C = 5 nF. Tính chu kì dao động riêng.

Gợi ý: T = 2π√(LC) ≈ 2π√(2×10-3 × 5×10-9) ≈ 2π√(10-11) ≈ 2π×10-5.5 s.

Ví dụ (sóng): Ánh sáng đơn sắc truyền trong chân không có f = 6×1014 Hz. Bước sóng λ ≈ c/f ≈ 3×108 / 6×1014 = 5×10-7 m (≈ 500 nm, vùng lục).

Ví dụ (quang điện): Ngưỡng f0 của kim loại là 5×1014 Hz. Nếu chiếu f = 6×1014 Hz, electron sẽ bật ra; tăng cường độ sẽ làm tăng số electron, không làm tăng động năng cực đại.

6) Gợi ý tự luyện (có đáp án ngắn)

  1. LC: Cho q = q0cos(ωt). Hỏi khi nào i đạt cực đại? Đáp: Khi q = 0 (tụ đang xả nhanh nhất).
  2. Sóng: Một đài phát thanh f = 100 MHz. Tính λ trong không khí (xấp xỉ c). Đáp: λ ≈ 3 m.
  3. Quang điện: Nếu f < f0, tăng cường độ có phát electron không? Đáp: Không.
  4. Hạt nhân: Viết phương trình phóng xạ β- của hạt nhân X(Z,A). Đáp: (Z,A) → (Z+1,A) + e- + ν̄.

7) Câu hỏi thường gặp

Hỏi: Học phần này nên bắt đầu từ đâu?
Blog này trả lời: Bắt đầu từ dao động LC để nắm cơ chế trao đổi năng lượng, sau đó mở rộng sang sóng điện từ và ánh sáng; cuối cùng ôn hạt nhân để hệ thống hóa cả chương.

Hỏi: Làm sao nhớ công thức nhanh?
Blog Học cùng Con gợi ý: Viết bảng “3 dòng vàng”: T, ω của LC; λ, f, c của sóng; E = hf của photon và dán trước bàn học.

Góc học tập của Chúng ta rất muốn nghe câu hỏi của bạn: phần nào trong chương này làm bạn “khựng” lại lâu nhất? Hãy đặt câu hỏi ở phần bình luận để Blog Học cùng Con hỗ trợ chi tiết hơn nhé!

→ Khám phá thêm tại Trang chủ Blog Học cùng Con.

Bạn muốn tìm kiếm gì khác không?

Mạch dao động, tụ điện biến thiên, máy thu này có thể thu được các sóng điện từ có bước sóng nằm trong khoảng nào?

Máy thu thanh có thể thu được các sóng điện từ có bước sóng nằm trong khoảng nào khi cuộn cảm thuần có độ tự cảm 3 μH và tụ điện có điện dung biến thiên trong khoảng từ 10 pF đến 500 pF

A. 10 m đến 730 m

B. 100 m đến 730 m

C. 10 m đến 73 m

D. 1 m đến 73 m


Lời giải từ Blog Góc Vật lí


Khoảng giá trị bước sóng mà mạch có thể cộng hưởng được là

Đáp án C
Giúp bạn hiểu rõ hơn về kiến thức liên quan đến câu hỏi này:

Trong vật lý phổ thông, Mạch dao động LC là gì?

Trong vật lý phổ thông, mạch dao động điện từ LC là một mạch điện cơ bản bao gồm một cuộn cảm (L) và một tụ điện (C) nối với nhau. Đây là một loại mạch điện không tiêu hao năng lượng (khi được coi là lý tưởng), trong đó năng lượng điện từ dao động giữa trường điện trong tụ điện và trường từ trong cuộn cảm. Mạch LC còn được gọi là mạch cộng hưởng hoặc mạch hồi tiếp.

Cơ chế hoạt động của mạch dao động LC:

Khi mạch được kích thích ban đầu (ví dụ như nạp điện cho tụ điện), tụ điện sẽ lưu trữ năng lượng dưới dạng điện trường. Khi nối tụ điện với cuộn cảm, dòng điện bắt đầu chảy qua cuộn cảm, làm cho điện tích trong tụ điện giảm đi và từ trường trong cuộn cảm tăng lên.

Tại thời điểm dòng điện đạt giá trị tối đa, năng lượng lưu trữ trong mạch hoàn toàn nằm trong từ trường của cuộn cảm. Khi từ trường trong cuộn cảm suy giảm (do dòng điện giảm), năng lượng sẽ lại được chuyển hóa thành năng lượng điện trường trong tụ điện.

Quá trình này lặp đi lặp lại, tạo ra một dao động với tần số nhất định, gọi là tần số cộng hưởng. Tần số này phụ thuộc vào giá trị của cuộn cảm và tụ điện theo công thức:

Trong đó:

f là tần số dao động (Hz)

L là độ tự cảm của cuộn cảm (Henry, H)

C là điện dung của tụ điện (Farad, F)

Ứng dụng:

Mạch dao động LC được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng điện tử, chẳng hạn như trong bộ lọc, bộ chọn tần số, và đặc biệt là trong các bộ phát sóng vô tuyến, nơi chúng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tần số của sóng phát ra. Bài tập này là ứng dụng mạch dao động điền từ trong thu phát sóng vô tuyến.


[File Word Free] #5 Tóm tắt lý thuyết Sóng Ánh Sáng Full - Tóm tắt Lý thuyết Vật lí 12 - TTLT2020 - Chia sẻ Tài Liệu Vật Lí: File Word, Free Download




Blog Góc Vật Lí chia sẻ bài viết "Tóm tắt lý thuyết Sóng Ánh Sáng Full" thuộc chủ đề Tóm tắt Lý thuyết Vật lí 12 trên trang chuyên chia sẻ Tài Liệu Vật Lí: File Word, Free Download.

Tóm tắt lý thuyết Sóng Ánh Sáng Full 

Đây là bản xem trước, có link tải về miễn phí file word tài liệu này ở dưới nha. 
Tóm tắt Lý thuyết Sóng ánh sáng bao gồm các nội dung quan trọng sau đây:
I. MÁY QUANG PHỔ- CÁC LOẠI QUANG PHỔ:
1. Máy quang phổ lăng kính:
2. Các loại quang phổ:
II. TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI
1. Phát hiện tia hồng ngoại và tử ngoại:

 

2. Bản chất và tính chất:
3. TIA HỒNG NGOẠI.
4. TIA TỬ NGOẠI
Sự hấp thụ tia tử ngoại
III. TIA X (TIA RƠN-GHEN
Ống Culítgiơ: Ống thủy tinh chân không, dây nung, anốt, catốt
3. BẢN CHẤT VÀ TÍNH CHẤT CỦA TIA X
III. THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
BẢNG: SO SÁNH 3 LOẠI TIA: HỒNG NGOẠI, TỬ NGOẠI, TIA RƠN GHEN
Các câu trắc  nghiệm hay về chủ đề Sóng Ánh sáng

Truyền sóng điện từ: Tính thời gian kể từ lúc VTV phát tín hiệu sóng cực ngắn đến khi vệ tinh VINASAT 1 nhận được - Blog góc vật lí

Vệ tinh VINASAT-1 – Bài toán tính thời gian truyền sóng điện từ

Bài toán: Vệ tinh VINASAT-1 có tọa độ địa lý 132° kinh Đông, ở độ cao 35 927 km so với mặt đất. Đài truyền hình Việt Nam (VTV) có tọa độ 21° vĩ Bắc, 105° kinh Đông. Coi Trái Đất là hình cầu bán kính R = 6400 km. Vận tốc truyền sóng điện từ trong chân không là c = 3.108 m/s. Thời gian kể từ lúc VTV phát tín hiệu đến khi VINASAT-1 nhận được là:

A. 112 ms     B. 124 ms     C. 127 ms     D. 118 ms


Phân tích nhanh cho học sinh ôn thi THPT

Đây là dạng bài điển hình chương Sóng điện từ. Muốn giải nhanh và chính xác, cần làm 3 bước:

Bước 1: Xác định khoảng cách từ VTV đến vệ tinh

Bán kính Trái Đất: R = 6400 km Độ cao vệ tinh: h = 35927 km → Khoảng cách từ tâm Trái Đất đến vệ tinh:

R + h = 6400 + 35927 = 42327 km

Do đài VTV nằm ở vĩ độ 21° Bắc nên khoảng cách vuông góc đến trục xích đạo là:

d = R.sin(21°) ≈ 6400 × sin(21°) ≈ 2294 km

Sử dụng hình học không gian (tam giác tạo bởi tâm Trái Đất – VTV – vệ tinh), tính được:

Khoảng cách truyền sóng x ≈ 36998 km

Bước 2: Đổi đơn vị

36998 km = 3,6998 × 107 m

Bước 3: Tính thời gian truyền sóng

Công thức:

t = x / c

t = (3,6998 × 107) / (3 × 108) ≈ 0,124 s = 124 ms

Đáp án đúng: B. 124 ms


Kiến thức cần nhớ khi giải bài truyền sóng điện từ

  • Sóng điện từ truyền trong chân không với vận tốc c = 3 × 108 m/s.
  • Không cần môi trường để truyền.
  • Công thức cơ bản:
    • v = f.λ
    • f = 1/T
    • t = s / v
  • Luôn đổi đơn vị về mét trước khi tính.
  • Chú ý đổi giây sang mili giây nếu đề yêu cầu.

Mẹo làm nhanh trong phòng thi

✔ Khi thấy bài vệ tinh → nghĩ ngay đến khoảng cách tâm Trái Đất bạn nhé ✔ Luôn cộng thêm độ cao vệ tinh ✔ Đổi km → m trước khi chia cho 3.108 đây là kỹ năng đổi đơn vị đo độ dài đẫ được Blog góc vật lí chia sẻ . ✔ Kết quả thường rơi vào khoảng 0,1 s (100 – 130 ms)


Tham khảo thêm bài học Vật lí

Xem thêm nhiều bài giải chi tiết tại: Trang chủ Blog Góc Vật lí


Bài viết liên quan


Bạn muốn tìm kiếm bài khác?

Sóng điện từ: tần số 5 MHz. Ở thời điểm t, cường độ điện trường tại M bằng 0. Thời điểm nào sau đây cường độ điện trường tại N bằng 0?

Blog Góc Vật lí chia sẻ bài viết "Xác định Thời điểm cường độ điện trường bằng 0" thuộc chủ đề Vật lí Luyện thi đại học  .  

Một sóng điện từ lan truyền trong chân không dọc theo đường thẳng từ điểm M đến điểm N cách nhau 45 m. Biết sóng này có thành phần điện trường tại mỗi điểm biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số 5 MHz. Lấy c = 3.108 m/s. Ở thời điểm t, cường độ điện trường tại M bằng 0. Thời điểm nào sau đây cường độ điện trường tại N bằng 0?

A. t + 225 ns. B. t + 230 ns. C. t + 260 ns. D. t + 250 ns.

Lời giải:

+ M và N dao động vuông pha nhau

+  

+ Với m thuộc số lẻ →  Đáp án D cho m = 5 sẽ thỏa mãn.

  • Chọn đáp án D


Bài viết "Xác định Thời điểm cường độ điện trường bằng 0"này thuộc chủ đề Vật lí , bạn có đóng góp về nội dung bài viết này xin hãy để lại nhận xét cuối bài viết hoặc liên hệ với Admin Góc Vật lí: Bùi Công Thắng nha. Chúc bạn thành công!

Tìm hiểu thềm về cường độ điện trường, từ trường trong lan truyền sóng điện từ

Trong sóng điện từ, cả cường độ điện trường (E) và từ trường (B) đều dao động vuông góc với nhau và vuông góc với hướng truyền sóng. Các thành phần này có mối liên hệ mật thiết và biến đổi theo thời gian.

Cường độ điện trường (E):

Là đại lượng biểu thị sức mạnh của điện trường tại một điểm trong không gian.

Đơn vị đo: V/m (volts trên mét).

Cường độ từ trường (B):

Là đại lượng biểu thị sức mạnh của từ trường tại một điểm trong không gian.

Đơn vị đo: T (tesla) hoặc G (gauss).

Liên hệ giữa E và B trong sóng điện từ:

Trong đó c là tốc độ ánh sáng trong chân không (khoảng 3×108  m/s).

Trong quá trình lan truyền, điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian và không gian theo cùng một tần số và bước sóng, duy trì mối liên hệ chặt chẽ giữa chúng. Điều này tạo ra sự giao thoa giữa các thành phần trường và dẫn đến sự lan truyền của sóng điện từ trong không gian.

Minh họa về sóng điện từ khi lan truyền trong không gian

Bạn có thấy hấp dẫn không? Điều này thực sự mở ra một thế giới khác về sự tương tác giữa điện và từ trong vũ trụ của chúng ta.


 Bạn muốn tìm kiếm gì không?

Blog Góc Vật lí - Các sóng nào sau đây không có bản chất là sóng điện từ:

Các sóng nào sau đây không có bản chất là sóng điện từ:

A. Sóng âm

B. Sóng vô tuyến

C. Sóng hồng ngoại

D. Tia Rơnghen

Đáp án : A. Sóng âm


Bạn muốn tìm kiếm gì không?

Chọn phát biểu sai về sóng điện từ:

Chọn phát biểu sai về sóng điện từ:

A. Sóng điện từ là sóng ngang

B. Sóng điện từ có mang năng lượng

C. Sóng điện từ có thể phản xạ, khúc xạ, giao thoa
D. Sóng điện từ không thể truyền được trong chân không
sóng điện từ

Bạn muốn tìm kiếm gì không?

Tóm tắt lý thuyết Dao động điện từ và bài tập mẫu #2 |Blog Góc Vật lí

Chào các bạn, chúng ta đã biết, chương Dao động và Sóng điện từ trong Vật Lý lớp 12 chương trình chuẩn gồm có hai vấn đề chính:

Dao động điện từ
Điện từ trường và sóng điện từ

 Bây giờ, chúng ta sẽ Tóm tắt lý thuyết phần Dao động điện từ và làm những bài tập cơ bản về dao động điện từ.

Nhắc lại kiến thức cơ bản về dao động điện từ
Mạch dao động điện từ là gì?
Mạch dao động là một mạch điện kín gồm một tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với một cuộn dây có độ tự cảm L điện trở không đáng kể.

Mạch dao động điện từ


Nguyên lý hoạt động của mạch dao động điện từ

Sau khi tích điện ban đầu cho tụ điện C và nối tụ điện với cuộn dây L thì tụ điện phóng điện qua cuộn cảm L; khi tụ điện hết điện tích  thì dòng điện tự cảm lại nạp điện cho tụ điện theo chiều ngược lại. Sau đó tụ điện lại phóng điện, rồi tích điện …  cứ như thế, hiện tượng sẽ lặp đi lặp lại tạo thành dòng điện biến đổi điều hòa trong mạch. 

Sự biến thiên điều hòa theo thời gian của điện tích, dòng điện trong mạch dao động điện từ
Điện tích trên mỗi bản cực của tụ điện dao động điều hòa theo phương trình:
Cường độ dòng điện trong mạch dao động LC và Hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện được tính theo biểu thức:



Nếu cuộn dây L không có điện trở trong hoặc có điện trở trong nhưng nhỏ không đáng kể, có thể bỏ qua, thì sự biến thiên điều hòa theo thời gian của điện tích q trên bản cực của tụ điện và cường độ dòng điện i trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tự do.

Khi đó, chu chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động là:

Năng lượng điện từ của mạch dao động

Trong quá trình dao động điện từ tự do, tụ điện C  và cuộn cảm L có tích lũy năng lượng; tổng năng lượng điện ở tụ điện C  và năng lượng từ ở cuộn cảm L luôn luôn là một hằng số, được bảo toàn.

Công thức tính năng lượng điện trường trong tụ điện:

Công thức tính năng lượng từ trường trong cuộn cảm:

Chúng ta ghi nhớ năng lượng điện trường và năng lượng từ trường đều biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số góc bằng 2omega:

Công thức tính năng lượng điện từ toàn phần của mạch dao động Bằng tổng năng lượng điện trường + năng lượng từ trường và bằng năng lượng điện trường cực đại hoặc bằng năng lượng từ trường cực đại:



 Dao động điện từ tắt dần, sự cộng hưởng
- Trong thực tế, mạch dao động luôn có điện trở trong R, do đó luôn có sự tổn hao năng lượng (do hiệu ứng Jun: Q= I^2Rt) phần năng lượng cung cấp ban đầu cho mạch sẽ liên tục bị giảm đi, biên độ dao động của điện tích và dòng điện giảm dần, nên dao động điện từ trong mạch là tắt dần.
Để duy trì cho mạch dao động không tắt dần, ta cần phải bổ sung thêm một công suất P có năng lượng W đúng bằng năng lượng tổn hao do tỏa nhiệt sau mỗi chu kì. 
Để làm việc này ta dùng một tranzito để điều khiển việc bù năng lượng từ pin cho mạch dao động LC ăn nhịp với từng chu kì dao động của mạch. Khi đó, ta có mạch dao động điện từ duy trì với tần số riêng ổn định.
Công thức tính công suất duy trì mạch dao động là: P=
- Đặt một một suất điện động có tần số số f0 vào một mạch dao động điện từ LC có tần số riêng là f, thì mạch LC dao động cưỡng bức. Biên độ dao động của điện từ cưỡng bức đạt cực đại tại f = f0. Lúc đó ta có có sự cộng hưởng điện từ.

Bài tập Vận dụng về dao động điện từ

Bài tập 1.

Mạch dao động điện từ lý tưởng gồm tụ điện C có điện dung 0,5nF  và cuộn cảm có độ tự cảm là L = 0,5uH. Chu kì dao động riêng của mạch bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn giải của Blog Góc Vật lí :

Áp dụng công thức tính chu kỳ với C và L đã biết: 

Dễ dàng ta tính được giá trị chu kì dao động riêng của mạch LC này là: T=10^-7 s.

Bài tập 2.

Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C. Trong mạch có dao động điện từ tự do tần số f. Khi mắc song song tụ điện trong mạch trên với tụ điện có điện dung 3C thì tần số dao động điện từ tự do của mạch tăng hay giảm bao nhiêu lần?

Hướng dẫn giải của Blog Góc Vật lí :

Viết bài toán này chúng ta cần nhớ  cách mắc song song hoặc nối tiếp các tụ điện với nhau,  rồi áp dụng công thức tính tần số của mạch dao động LC là hoàn thành.

Công thức tính điện dung của bộ tụ mắc nối tiếp: C//=C1+C2, suy ra: 

Tần số dao động điện từ tự do của mạch lúc sau là: 

Vậy tần số dao động khi mắc bộ tụ song song trong trường hợp này sẽ giảm đi một nửa.

Bài tập 3 .

Một mạch dao động gồm tụ điện C1 và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì tần số riêng của mạch là f1= 0,3 MHz, Khi dùng tụ điện C2 với cuộn cảm L thì tần số riêng của mạch là f2 = 0,42 MHz. Khi mạch dao động dùng  hai tụ C1 và C2 ghép nối tiếp rồi Mắc với cuộn cảm L nói trên thì tần số dao động riêng của mạch bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn giải của Blog Góc Vật lí :

Để giải bài tập về dao động điện từ loại này chúng ta cần nhớ công thức tính điện dung của bộ tụ khi ghép nối tiếp và công thức tính tần số của mạch dao động là thành công nhé.

Công thức tính chu kì dao động của mạch LC: 

  Suy ra:  

Mặt khác, Công thức tính điện dung của bộ tụ ghép nối tiếp là: 

Từ đó suy ra kết quả ngon lành rồi:

Các chú ý khi giải bài tập Dao động điện từ với bộ tụ mắc nối tiếp hoặc song song là:


Hi vọng rằng, công thức giải nhanh bài tập Dao động điện từ với bộ tụ nối tiếp hoặc mắc song song này sẽ giúp bạn chinh phục kỳ thi Trung Học Phổ Thông Quốc gia một cách tốt nhất.

Bài tập 4.

Trong mạch dao động, khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f1 = 66kHz. Khi mắc tụ có điện dung C2 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f2 = 88kHz. Khi mắc C1 song song với C2 rồi mắc vào cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là bao nhiêu?

==>Bạn hãy thử sức làm bài tập này xem kết quả thế nào nhé.

Bây giờ chúng ta sẽ thử sức với dạng bài tập dao động điện từ tiếp theo nhé.

Bài tập 6.

Trong mạch dao động, khi mắc cuộn dây có có độ tự cảm L1, với tụ điện có điện dung C thì tần số dao động của mạch là f1 = 120kHz. Khi mắc cuộn dây có độ tự cảm L2 với tụ điện có điện dung C thì tần số dao động của mạch là f2 = 160kHz. Khi mắc L1 nối tiếp L2 rồi mắc vào tụ C thì tần số dao động của mạch là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải của Blog Góc Vật lí :

Dạng bài tập này, Bạn có thể áp dụng công thức tính nhanh từ Blog Góc vật lý như sau:

Và như vậy, Dễ dàng bạn có:

Bài tập 7. 

Trong mạch dao động LC có dao động điện từ tự do với tần số góc 10^4  rad/s.  Biết điện tích cực đại trên tụ điện là 10^-9 C. Chọn gốc thời gian là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện, viết biểu thức của cường độ dòng điện i trong mạch.

Hướng dẫn giải của blog Góc Vật Lý:

Nếu chọn gốc thời gian t = 0 là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện, ta có: có q=q0 và i = 0, suy ra pha ban đầu bằng 0.

Khi đó:

Với:

Ta có:

Lưu ý:  Khi gặp dạng bài tập này chúng ta ghi nhớ: dòng điện luôn sớm pha  hơn so với điện tích một góc pi trên 2 là thành công bạn nhé.

Bài tập 8.


Lời giải của blog Vật Lý

⇒ 

Bài viết "Tóm tắt lý thuyết Dao động điện từ và bài tập mẫu #2" này thuộc chủ đề Dao động điện từ- vật lý 12 - LTĐH, bạn có đóng góp về nội dung bài viết này xin hãy để lại nhận xét cuối bài viết hoặc liên hệ với Admin Góc Vật lí: Bùi Công Thắng nha. Chúc bạn thành công!

Bài đăng nổi bật

Tổng hợp 10 dạng bài truyền sóng điện từ thường gặp trong đề thi THPT. Hướng dẫn cách giải nhanh, mẹo tránh sai và bài tập thực chiến giúp học sinh đạt điểm cao

Truyền Sóng Điện Từ Trong Đề Thi THPT: 10 Dạng Bài Thường Gặp & Cách Giải Nhanh Truyền Sóng Điện Từ Trong Đề Thi THPT: 10 Dạng Bài T...

Phổ biến nhất all

Hottest of Last30Day

Bài đăng phổ biến 7D