Bài tập mạch thu sóng

1,Tóm tắt lí thuyết

a,Hệ thống thu thanh

-Anten thu: cảm ứng với nhiều sóng điện từ.

-Chọn sóng: chọn lọc sóng muốn thu nhờ cộng hưởng.

-Tách sóng: tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần biến điệu.

-Khuếch đại âm tần: khuếch đại âm tần rồi đưa ra loa để tái lập âm thanh.

-Loa: chuyển dao động điện thành dao động âm.

b, Nguyên tắc thu sóng điện từ:

- Dùng máy thu với anten thu để chọn và thu lấy sóng điện từ cao tần.

- Tách tín hiệu ra khỏi sóng cao tần rồi dùng loa để nghe âm thanh, hoặc dùng màn hình để xem.
- Mắc Anten thu và một mạch dao động hay mạch chọn sóng (có tần số riêng fo thay đổi được) :\[{{f}_{o}}=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}\]

c) Để máy thu bắt được sóng điện từ truyền đến:
- Điều chỉnh để mạch dao động của máy thu cộng hưởng với tần số đã chọn, khi đó:

► Chú ý : Nguyên tắc hoạt động của mạch dao động máy thu là dựa trên hiện tượng cộng hưởng.
2,Các ví dụ minh họa

Câu 1: Một máy thu thanh có mạch chọn sóng là mạch dao động LC lí tưởng, với tụ C có giá trị \[{{C}_{1}}\]thì sóng bắt được có bước sóng\[{{\lambda }_{1}}\] = 300 m, với tụ C có giá trị \[{{C}_{2}}\]thì sóng bắt được có bước sóng \[{{\lambda }_{2}}\]= 400 m. Khi tụ C gồm tụ\[{{C}_{1}}\]mắc nối tiếp với tụ \[{{C}_{2}}\]thì bước sóng bắt được là

A. λ= 500 m. B. λ= 240 m. C. λ= 700 m. D. λ= 100 m

Hướng dẫn giải

Ta có: \[\lambda =c2\pi \sqrt{LC}\Rightarrow C\sim {{\lambda }^{2}}\]

\[{{C}_{1}}\] nối tiếp \[{{C}_{2}}\] \[\Rightarrow \frac{1}{{{C}_{nt}}}=\frac{1}{{{C}_{1}}}+\frac{1}{{{C}_{2}}}\]

\[C\sim {{\lambda }^{2}}\] thay tương ứng ta được \[\frac{1}{\lambda _{nt}^{2}}=\frac{1}{\lambda _{1}^{2}}+\frac{1}{\lambda _{2}^{2}}\Rightarrow {{\lambda }_{nt}}=\frac{{{\lambda }_{1}}{{\lambda }_{2}}}{\sqrt{\lambda _{1}^{2}+\lambda _{2}^{2}}}=240m\]

Chọn đáp án B

Câu 2: Một mạch chọn sóng gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 4 μH và một tụ điện có điện dung C biến đổi từ 10 pF đến 360 pF. Lấy \[{{\pi }^{2}}\] = 10, dải sóng vô tuyến thu được với mạch trên có bước sóng trong khoảng

A.từ 120 m đến 720 m. B.từ 12 m đến 72 m.

C.từ 48 m đến 192 m. D.từ 4,8 m đến 19,2 m.

Hướng dẫn giải

Ta có: \[{{\lambda }_{1}}\le \lambda \le {{\lambda }_{2}}\]

\[\Leftrightarrow c2\pi \sqrt{L{{C}_{1}}}\le \lambda \le c2\pi \sqrt{L{{C}_{2}}}\]

\[\Leftrightarrow 12m\le \lambda \le 72m\]

Chọn đáp án B

Câu 3:Mạch dao động LC của một máy thu vô tuyến có L biến thiên từ 4 mH đến 25 mH, C = 16 pF, lấy \[{{\pi }^{2}}\] = 10. Máy này có thể bắt được các sóng vô tuyến có bước sóng trong khoảng

A.từ 24 m đến 60 m. B.từ 48 m đến 120 m.

C.từ 480 m đến 1200 m. D.từ 240 m đến 600 m.

Hướng dẫn giải

Ta có: \[{{\lambda }_{1}}\le \lambda \le {{\lambda }_{2}}\]

\[\Leftrightarrow c2\pi \sqrt{L{{C}_{1}}}\le \lambda \le c2\pi \sqrt{L{{C}_{2}}}\]

\[\Leftrightarrow 480m\le \lambda \le 1200m\]

Chọn đáp án C

Câu 4: Mạch dao động của máy thu sóng vô tuyến có tụ điện với điện dung C và cuộn cảm với độ tự cảm L, thu được sóng điện từ có bước sóng λ= 20 m. Để thu được sóng điện từ có bước sóng λ′= 40 m, người ta phải mắc song song với tụ điện của mạch dao động trên một tụ điện có điện dung C’ bằng

A.C’ = 4C. B.C’ = C. C.C’ = 2C. D.C’ = 3C.

Hướng dẫn giải

Ta có: \[\lambda =c2\pi \sqrt{LC}\Rightarrow C\sim {{\lambda }^{2}}\], \[\lambda \] tăng 2 lần \[\Rightarrow \] C tăng lên 4 lần:\[{{C}_{b}}=4C>C\]

Điện dung của bộ tụ lớn hơn điện dung của tụ ban đầu nên cần mắc song song với tụ điện ban đầu một tụ điện có điện dung : \[C'={{C}_{b}}-C=4C-C=3C\]

Chọn đáp án D

Câu 5: Một mạch chọn sóng gồm cuộn dây có hệ số tự cảm không đổi và một tụ điện có điện dung biến thiên. Khi điện dung của tụlà 20 nF thì mạch thu được bước sóng 40 m. Nếu muốn thu được bước sóng 60 m thì phải điều chỉnh điện dung của tụ

A.tăng 25 nF. B.tăng 6 nF. C. tăng 4 nF. D. tăng 45 nF.

Hướng dẫn giải

Ta có: \[\lambda =c2\pi \sqrt{LC}\Rightarrow C\sim {{\lambda }^{2}}\]

Mà \[{{\lambda }_{2}}=\frac{60}{40}{{\lambda }_{1}}=1,5{{\lambda }_{1}}\Rightarrow {{C}_{2}}=\left( 1,{{5}^{2}}{{C}_{1}} \right)=45nF\]

⇒ Điện dung của tụ tăng 45 – 20 = 25 nF.

Chọn đáp án A

Câu 6: Một mạch dao động điện từ LC có chu kỳ dao động riêng là T. Nếu điện dung của tụ tăng thêm 440pFchu kì dao động tăng thêm 20%. Điện dung của tụ điện trước khi tăng là

A. 20 \[\mu \]F B. 1000pF C. 1200pF D. 10\[\mu \]F

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án B

Câu 7: Mạch dao động ở lối vào của một máy thu thanh gồm cuộn cảm có độ tự cảm 0,3\[\mu \]H và tụ điện có điện dung thay đổi được. Biết rằng, muốn thu được một sóng điện từ thì tần số riêng của mạch dao động phải bằng tần số của sóng điện từ cần thu (để có cộng hưởng). Để thu được sóng của hệ phát thanh VOV giao thông có tần số 91 MHz thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện tới giá trị

A. 11,2 pF B. 10,2 nF C. 10,2 pF D. 11,2 nF

Hướng dẫn giải

Ta có:\[f=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}\to C=\frac{1}{4{{\pi }^{2}}{{f}^{2}}L}=10,2pF\]

Chọn đáp án C

Câu 8 : Mạch dao động điện từ LC được dùng làm mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến. Khoảng thời gian ngắn nhất từ khi tụ đang tích điện cực đại đến khi điện tích trên tụ bằng không là \[{{10}^{-7}}\]. Nếu tốc độ truyền sóng điện từ là \[{{3.10}^{8}}\] m/s thì sóng điện từ do máy thu bắt được có bước sóng là

A. 120 m. B. 70 m. C. 60 m. D. 200 m.

Hướng dẫn giải

Khoảng thời gian điện tích giảm từ cực đại đến 0 là \[\frac{T}{4}\]=\[{{10}^{-7}}\]s

\[\to \] \[T={{4.10}^{-7}}s\Rightarrow \lambda =c.T=120m\]

Chọn đáp án A

Câu 9 : Một mạch chọn sóng gồm cuộn dây có hệsốtựcảm không đổi và một tụ điện có điện dung biến thiên. Khi điện dung của tụ là 60 nF thì mạch thu được bước sóng λ= 30 m. Nếu muốn thu được bước sóng λ= 60 m thì người ta ghép tụ C′với tụ C. Cho biết cách ghép hai tụ trên, và giá trị điện dung của tụ C ′là bao nhiêu?

A.ghép hai tụ song song, C′= 240 nF. B.ghép hai tụ song song, C′= 180 nF.

C.ghép hai tụ nối tiếp, C′= 240 nF. D.ghép hai tụ nối tiếp, C′= 180 nF.

Hướng dẫn giải

Ta có: \[\lambda =cT=c2\pi \sqrt{LC}\Rightarrow {{\lambda }^{2}}\sim C\Rightarrow \frac{{{C}_{1}}}{{{C}_{2}}}=\frac{\lambda _{1}^{2}}{\lambda _{2}^{2}}\Leftrightarrow \frac{60}{{{C}_{2}}}=\frac{1}{4}\Leftrightarrow {{C}_{2}}=240nF\]

⇒ Ghép tụ song song với \[{{C}_{2}}=C'+{{C}_{1}}\Leftrightarrow C'={{C}_{2}}-{{C}_{1}}=180nF\]

Chọn đáp án B

Câu 10 : Khi mắc tụ điện có điện dung C1với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng \[{{\lambda }_{1}}\]= 60 m; khi mắc tụ điện có điện dung \[{{C}_{2}}\]với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng \[{{\lambda }_{2}}\]= 80 m. Khi mắc \[{{C}_{1}}\]song song \[{{C}_{2}}\]với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là

A. λ= 48 m. B. λ= 70 m. C. λ= 100 m. D. λ= 140 m.

Hướng dẫn giải

Ta có: \[{{\lambda }^{2}}\sim C\Rightarrow \lambda _{1}^{2}\sim {{C}_{1}}\Leftrightarrow {{60}^{2}}\sim {{C}_{1}}\] và \[\Rightarrow \lambda _{2}^{2}\sim {{C}_{2}}\Leftrightarrow {{80}^{2}}\sim {{C}_{2}}\]

Khi mắc song song \[{{C}_{1}}+{{C}_{2}}\sim {{60}^{2}}+{{80}^{2}}=\lambda _{3}^{2}\Leftrightarrow {{\lambda }_{3}}=100m\]

Chọn đáp án C

3, Bài tập tự luyện

Câu 1 : Nếu quy ước: 1 - chọn sóng; 2 - tách sóng; 3 - khuyếch đại âm tần; 4 - khuyếch đại cao tần; 5 - chuyển thành sóng âm.Việc thu sóng điện từ trong máy thu thanh phải qua các giai đoạn nào, với thứ tự nào?

1, 2, 5, 4, 3. B. 1, 3, 2, 4, 5. C. 1, 4, 2, 3, 5. D. 1, 2, 3, 4, 5.

Câu 2 : Trong sơ đồ khối của máy thu thanh vô tuyến điện đơn giản không có bộ phận nào dưới đây?

A. Mạch biến điệu.

B. Anten thu.

C. Mạch khuếch đại

D. Mạch tách sóng.

Câu 3 : Một máy thu thanh với mạch chọn sóng có tụ điện là tụ xoay. Khi tăng điện dung thêm 9 pF thì bước sóng điện từ mà máy thu được tăng từ 20 m đến 25 m. Nếu tiếp tục tăng điện dung của tụ thêm 24 pF thì sóng điện mà máy thu có bước sóng là:

41 m. B. 38 m. C. 35 m. D. 32 m.

Câu 4 : Mạch thu sóng có lối vào là mạch dao động LC, tụ điện C là tụphẳng không khí thì khi đó bước sóng mà mạch thu được là 40 m. Nếu nhúng 2/3 diện tích các bản tụvào trong điện môi có hằng số điện môi ε= 2,5 thì bước sóng mà mạch thu được khi đó bằng

A.66 m B.56 m C.58 m D.69 m

Câu 5 : Một mạch thu sóng điện từ gồm cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm không đổi và tụ điện có điện dung biến đổi. Để thu được sóng có bước sóng 90 m, người ta phải điều chỉnh điện dung của tụ là 300 pF. Để thu được sóng 91 m thì phải

A. tăng điện dung của tụthêm 303,3 pF. B. tăng điện dung của tụthêm 306,7 pF.

C. tăng điện dung của tụthêm 3,3 pF. D. tăng điện dung của tụthêm 6,7 pF.

Câu 6 : Một mạch chọn sóng gồm cuộn dây có hệsốtựcảm không đổi và một tụ điện có điện dung biến thiên. Khi điện dung của tụ là 90 nF thì mạch thu được bước sóng λ= 60 m. Nếu muốn thu được bước sóng λ= 40 m thì người ta ghép tụ C’ với tụ C. Cho biết cách ghép hai tụ trên, và giá trị điện dung của tụ C’ là bao nhiêu?

A.ghép hai tụ song song, C′= 130 nF. B.ghép hai tụ song song, C′= 72 nF.

C.ghép hai tụ nối tiếp, C′= 50 nF. D.ghép hai tụ nối tiếp, C′= 72 nF.

Câu 7 : Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn dây có độ tự cảm thay đổi từ L đến 2L và một bộtụ điện gồm một tụ điện cố định \[{{C}_{o}}\]mắc song song với một tụ C. Tụ C có điện dung thay đổi từ 10 nF đến 350 nF. Nhờvậy mạch có thểthu được các sóng có bước sóng từ λ đến 6λ. Xác định \[{{C}_{o}}\]?

A.45 nF B.25 nF C.30 nF D.10 nF

Câu 8: Một khung dao động thực hiện dao động điện từ tự do không tắt trong mạch. Biểu thức hiệu điện thế giữa 2 bản tụ là u = 60sin(10000πt) V, tụ C = 1 µF. Bước sóng điện từ và độ tự cảm L trong mạch là

A. λ= \[{{6.10}^{4}}\]m; L = 0,1 H.

B. λ= \[{{6.10}^{3}}\]m; L = 0,01 H.

C. λ= \[{{6.10}^{4}}\]m; L = 0,001 H.

D. λ=\[{{6.10}^{3}}\]m; L = 0,1 H.

Câu 9 : Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn dây có độ tự cảm L và một bộ tụ điện gồm một tụ điện cố định \[{{C}_{o}}\]mắc song song với một tụ C. Tụ C có điện dung thay đổi từ 10 nF đến 170 nF. Nhờ vậy mạch có thểthu được các sóng có bước sóng từ λ đến 3λ. Xác định\[{{C}_{o}}\]?

A.45 nF B.25 nF C.30 nF D.10 nF

Câu 10 : Mạch dao động của một máy thu vô tuyến điện gồm cuộn dây có độtựcảm L = 1 mH và một tụ điện có điện dung thay đổi được. Đểmáy thu bắt được sóng vô tuyến có tần sốtừ 3 MHz đến 4 MHz thì điện dung của tụ phải thay đổi trong khoảng:

A.1,6 pF ≤ C ≤2,8 pF. B. 2 µF ≤C ≤2,8 µF.

C.0,16 pF ≤C ≤0,28 pF. D.0,2 µF ≤C ≤0,28 µF.