Vật lí 12 Bài 23: Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến được biên soạn hy vọng sẽ là là tài liệu hữu ích giúp các em nắm vững kiến thức bài học và đạt kết quả tốt trong các bài thi, bài kiểm tra trên lớp.
Tóm tắt lý thuyết Vật lí 12 Bài 23
I) Nguyên tắc chung của việc truyền thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến
– Ưu điểm của sóng vô tuyến: sóng vô tuyến có thể truyền đi xa, có thể lan truyền khắp nơi trong khí quyển, chỉ cần hệ thông trạm phát thu mà không cần cáp truyền.
– Để truyền được thông tin như âm thanh, hình ảnh,… ta đều sử dựng quy trình sau:
+) Biến các thông tin muốn truyền đi thành các dao dộng điện, những dao động điện này có tần số thấp nên được gọi là tín hiệu âm tần hay thị tần (không thể truyền đi xa vì năng lượng nhỏ)
+) Dùng sóng điện từ có tần số cao (cao tần), được gọi là sóng mang, truyền thông tin đi xa.
+) Để sóng mang truyền tải được thông tin của âm tần, ta trộn sóng âm tần với sóng mang, gọi là biến điệu sóng điện từ. (có thể biến điệu biên độ, biến điệu tần số hoặc biến điệu pha). Trong cách biến điệu biên độ: âm tần có tần số là f, sóng mang có tần số là f0 thì sóng biến điệu sẽ có tần số là f0 (để truyền được đi xa) nhưng biên độ biên thiên theo tần số f(thông tin cần truyền đi)
+) Dùng anten để phát và thu sóng.
+) Ở nơi thu phải tách sóng lấy sóng âm tần rồi đưa sóng âm tần về thông tin cần truyền đi.
II) Sơ đồ khối của hệ thống phát thanh và thu thanh đơn giản
– Hệ thống phát thanh:
+) Ống nói (micro): thiết bị biến âm thanh thành dao động điện âm tần
+) Máy phát dao động cao tần: tạo ra dao động cao tần ( sóng mang)
+) Biến điệu: trộn sóng âm tần với sóng mang
+) Khuêch đại cao tần: tăng công suất ( cường độ) của cao tần
+) Anten phát: phát sóng ra không gian.
– Hệ thống thu thanh:
+) Anten thu: thu sóng để lấy tín hiệu.
+) Chọn sóng: là 1 mạch dao động LC, dựa vào hiện tượng cộng hưởng để chọn sóng có tần số mong muốn (vì trong không gian có rất nhiều sóng và anten thu tất cả các sóng đó nên cần phải chọn sóng (chỉnh tần số đến tần số của đài mình muốn nghe)
+) Tách sóng: tách lấy sóng âm tần
+) Khuếch đại âm tần: tăng công suất (cường độ) của âm tần.
+) Loa: biến dao động âm tần thành âm thanh.
Giải bài tập SGK Vật lí 12 Bài 23
Bài 1 (trang 119 SGK Vật Lý 12)
Hãy nêu bốn nguyên tắc cơ bản của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến.
Lời giải:
Bốn nguyên tắc cơ bản của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến:
– Phải dùng sóng vô tuyến có bước sóng ngắn làm sóng mang để tải các thông tin.
– Phải biến điệu các sóng mang. Tức là phải làm sao cho sóng mang truyền tải được những thông tin có tần số âm.
– Ở nơi thu phải tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần đưa ra loa.
– Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ, ta phải khuếch đại chúng bằng các mạch khuếch đại.
Bài 2 (trang 119 SGK Vật Lý 12)
Sóng mang là gì? Thế nào là biến điệu một sóng điện từ cao tần?
Lời giải:
– Sóng mang là những sóng vô tuyến dùng để tải các thông tin.
– Biến điệu một sóng điện từ cao tần là dùng một bộ phận khác để “trộn” sóng âm tần với sóng mang.
Bài 3 (trang 119 SGK Vật Lý 12)
Vẽ sơ đồ khối của một máy phát thanh đơn giản và giải thích tác dụng của từng bộ phân trong sơ đồ
Lời giải:
Sơ đồ khối của một máy phát thanh đơn giản biểu diễn như hình vẽ. Trong đó: Micro (1); mạch phát sóng điện từ cao tần (2); mạch biến điệu (3); mạch khuếch đại (4) và cuối cũng là anten phát (5)
Tác dụng của các bộ phận:
– Micro(1): Biến dao động âm thành dao động điện có cùng tần số.
– Mạch phát sóng điện từ cao tần (2): Tạo ra sóng mang có tần số cao (từ 500kHz đến 900MHz)
– Mạch biến điệu (3): “trộn” sóng âm tần với sóng mang (biến điệu)
– Mạch khuếch đại (4): Làm cho sóng mang có năng lượng (biên độ) lớn hơn để nó có thể truyền đi xa
– Anten phát (5): Bức xạ sóng điện từ ra không gian
Bài 4 (trang 119 SGK Vật Lý 12)
Vẽ sơ đồ khối của một máy thu thanh đơn giản và giải thích tác dụng của từng bộ phận trong sơ đồ
Lời giải:
Sơ đồ khối của một máy thu thanh đơn giản, vẽ như hình sau. Trong đó: Anten thu (1); mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần (2); mạch tách sóng (3); mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần (4) và loa (5)
Tác dụng của các bộ phận:
– Anten thu (1): Có thể thu được tất cả các sóng điện từ truyền tới nó
– Mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần (2): Làm cho sóng điện từ cao tần thu được có năng lượng (biên độ) lớn hơn
– Mạch tách sóng (3): Tách sóng âm tần ra khỏi sóng mang.
– Mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần (4): Làm cho dao động âm tần vừa tách ra có năng lượng (biên độ) lớn hơn
– Loa (5): Biến dao động điện âm tần thành âm thanh (tái tạo âm thanh)
Bài 5 (trang 119 SGK Vật Lý 12)
Trong dụng cụ nào dưới đây có cả một máy phát và một máy thu sóng vô tuyến?
A. Máy thu thanh
B. Máy thu hình
C. Chiếc điện thoại di động
D. Cái điều khiển ti vi
Lời giải:
Chọn đáp án C.
Bài 6 (trang 119 SGK Vật Lý 12)
Chọn câu đúng.
Trong “máy bắn tốc độ” xe cộ trên đường.
A. chỉ có máy phát sóng vô tuyến.
B. chỉ có máy thu sóng vô tuyến.
C. có cả máy phát và máy thu sóng vô tuyến.
D. không có máy phát và máy thu sóng vô tuyến.
Lời giải:
Chọn đáp án C.
Trong “máy bắn tốc độ” xe cộ trên đường có cả máy phát và máy thu vô tuyến. Chú ý rằng, máy này hoạt động dựa trên hiệu ứng Đôp-le nên nó vừa phát ra sóng điện từ vừa phải thu sóng điện từ phản xạ trở lại.
Bài 7 (trang 119 SGK Vật Lý 12)
Biến điện sóng điện từ là gì?
A. Là biến đổi sóng cơ thành sóng điện từ
B. Là trộn sóng điện từ tần số âm với sóng điện từ tần số cao.
C. Là làm cho biên độ sóng điện từ tăng lên.
D. Là tách sóng điện từ tần số âm ra khỏi sóng điện từ tần số cao.
Lời giải:
Chọn đáp án B.
Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 23 có đáp án
Bài 1: Một mạch dao động điện từ gồm một cuộn cảm L khi mắc nối tiếp với tụ điện C1 thì thu được sóng điện từ có bước sóng λ1, còn khi thay bằng tụ trên bằng tụ C2 thì mạch thu được sóng điện từ có bước sóng λ2. Nếu mắc đồng thời hai tụ nối tiếp với nhau rồi nối với cuộn dây thì mạch thu được sóng điện từ có bước sóng bằng:
Lời giải
– Ta có: 
– Do C1 nối tiếp C2:
Chọn đáp án C
Bài 2: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm bộ tụ điện và cuộn cảm thuần L. Khi L = L1; C = C1 thì mạch thu được bước sóng λ. Khi L = 3L1; C = C2 thì mạch thu được bước sóng là 2λ. Khi điều chỉnh cho L = 2L1; C = C1 + 2C2 thì mạch thu được bước sóng là:
Lời giải
– Ta có:
+ Khi L = L1; C = C1 thì:
+ Khi L = 3L1; C = C2 thì:
– Vì λ’ = 2λ:
– Khi điều chỉnh cho L = 2L1; C = C1 + 2C2 = 11C1/3 thì mạch thu được bước sóng là:
Chọn đáp án A
Bài 3: Mạch dao động LC trong máy thu vô tuyến có điện dung C0 = 8.10–8 F và độ tự cảm L = 2.10–6 H, thu được sóng điện từ có bước sóng 240π m. Để thu được sóng điện từ có bước sóng 18π m người ta phải mắc thêm vào mạch một tụ điện có điện dung C bằng bao nhiêu và mắc như thế nào?
A. Mắc nối tiếp và C = 4,53.10–10 F.
B. Mắc song song và C = 4,53.10–10 F.
C. Mắc song song và C = 4,53.10–8 F.
D. Mắc nối tiếp và C = 4,53.10–8 F.
Lời giải
– Suy ra ta phải mắc nối tiếp với tụ điện của mạch dao động trên một tụ điện có điện dung C’ sao cho:
Chọn đáp án A
Bài 4: Mạch dao động LC có tụ phẳng không khí hình tròn bán kính 48 cm cách nhau 4 cm phát ra sóng điện từ có bước sóng 100 m. Nếu đưa vào giữa hai bản tụ một tấm điện môi phẳng song song và cùng kích thước với hai bản có hằng số điện môi ε = 7, bề dày 2 cm ghép sát vào một bản thì phát ra sóng có bước sóng là:
A. 100 m.
B. 100√2 m.
C. 50√7 m.
D. 175 m.
Lời giải
Ta có hình vẽ:
– Nếu ghép sát vào một bản tụ một tấm điện môi có hằng số điện môi ε có bề dày bằng x lần bề dày của lớp không khí (x < 1) và các yếu tố khác không đổi thì bộ tụ C gồm hai tụ C1, C2 ghép nối tiếp:
– Bước sóng mạch thu được là:
Chọn đáp án C
Bài 5: Mạch thu sóng có lối vào là mạch dao động LC, tụ điện C là tụ phẳng không khí thì khi đó bước sóng mà mạch thu được là 60 m. Nếu nhúng một nửa diện tích các bản tụ vào trong điện môi có hằng số điện môi ε = 2 thì bước sóng mà mạch thu được khi đó bằng:
A. 89,6 m
B. 54,3 m
C. 98,4 m
D. 73,5 m
Lời giải
– Nếu nhúng 1/2 diện tích các bản tụ vào trong điện môi có hằng số điện môi ε = 2 thì ta được 1 bộ tụ mới gồm 2 tụ điện mắc song song với:
– Suy ra bước sóng mạch thu được khi đó là:
Chọn đáp án D
Bài 6: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm tụ xoay không khí và cuộn cảm thuần L = 4,5 mH. Tụ xoay không khí gồm 16 tấm kim loại phẳng giống nhau đặt song song cách đều nhau 1 mm, các tấm cách điện với nhau, diện tích đối diện giữa hai tấm là 3,14 (cm2). Mạch dao động này thu được sóng điện từ có bước sóng là:
A. 51 m
B. 54,4 m
C. 842 m
D. 816 m
Lời giải
– Tụ xoay gồm 15 tụ điện giống nhau ghép song song.
– Suy ra điện dung tương đương của tu xoay:
– Bước sóng mạch thu được:
Chọn đáp án D
Bài 7: Mạch dao động của một máy phát sóng vô tuyến gồm cuộn cảm và một tụ điện phẳng mà khoảng cách giữa hai bản tụ có thể thay đổi. Khi khoảng cách giữa hai bản tụ là 4,8mm thì máy phát ra sóng có bước sóng 300 m, để máy phát ra có bước sóng 240 m thì khoảng cách giữa hai bản tụ phải tăng thêm:
A. 6,0 mm
B. 7,5 mm
C. 2,7 mm
D. 1,2 mm
Lời giải
– Công thức tính điện dung của tụ phẳng: 
– Suy ra:
– Vậy khoảng cách giữa hai bản tụ phải tăng thêm:
Chọn đáp án C
Bài 8: Mạch thu sóng có lối vào là mạch dao động LC, tụ điện C là tụ phẳng không khí thì khi đó bước sóng mà mạch thu được là 40 m. Nếu nhúng 2/3 diện tích các bản tụ vào 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
Lời giải
– Nếu nhúng 2/3 diện tích các bản tụ vào trong điện môi có hằng số điện môi ε = 2,5 thì ta được 1 bộ tụ mới gồm 2 tụ điện mắc song song với:
– Suy ra bước sóng mạch thu được khi đó là:
Chọn đáp án B
Bài 9: Mạch thu sóng có lối vào là mạch dao động LC. Khi mắc tụ điện có điện dung C với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L1 thì bước sóng mà mạch thu được là λ1 = 10m. Khi mắc tụ C với cuộn cầm thuần L2 thì bước sóng mà mạch thu được là λ2 = 30m. Nếu mắc tụ C với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L3 = 20L1 + 19L2 thì bước sóng mà mạch thu được là:
A. 138,20 m
B. 156,1 m
C. 58,98 m
D. 27,75 m
Lời giải
– Ta có:
– Do đó:
Chọn đáp án A
Bài 10: Một tụ điện xoay có điện dung tỉ lệ thuận với góc quay các bản tụ. Tụ có giá trị điện dung C biến đổi giá trị C1 = 10pF đến C2 = 490pF ứng với góc quay của các bản tụ là α các bản tăng dần từ 0° đến 180°. Tụ điện được mắc với một cuộn dây có hệ số tự cảm L = 2µH để làm thành mạch dao động ở lối vào của 1 một máy thu vô tuyến điện.
– Để bắt được sóng 19,2m phải quay các bản tụ một góc α là bao nhiêu tính từ vị trí điện dung C bé nhất?
A. 51,9°
B. 19,1°
C. 15,7°
D. 17,5°
Lời giải
– Ta có:
– Tụ xoay có điện dung tỉ lệ theo hàm bậc nhất với góc quay các bản tụ nên:
– Suy ra ta có tỉ lệ:
Chọn đáp án C
Bài 11: Hoạt động của mạch chọn sóng của máy thu thanh dựa vào hiện tượng
A. truyền sóng điện từ
B. hấp thụ sóng điện từ
C. Giao thoa sóng điện từ
D. cộng dưởng điện từ
Lời giải
– Hoạt động của mạch chọn sóng của máy thu thanh dựa vào hiện tượng cộng hưởng điện từ.
Chọn đáp án D
Bài 12: Kí hiệu các mạch trong máy thu thanh và phát thanh như sau: (1) mạch tách sóng ; (2) mạch khuếch đại âm tần ; (3) mạch khuếch đại cao tần ; (4) mạch biến điệu.
Trong sơ đồ của một máy thu thanh vô tuyến điện, không có mạch nào kể trên?
A. (1) và (2)
B. (3)
C. (3) và (4)
D. (4)
Lời giải
Trong sơ đồ của một máy thu thanh vô tuyến điện, không có mạch biến điệu.
Chọn đáp án D
Bài 13: Kí hiệu các mạch trong máy thu vô tuyến điện như sau: : (1) mạch tách sóng ; (2) mạch khuếch đại ; (3) mạch biến điệu ; (4) mạch chọn sóng.
Trong các máy thu thanh, máy thu hình, mạch nào nêu trên hoạt động dựa trên hiện tượng cộng hưởng điện từ?
A. (1)
B. (4)
C. (2) và (3)
D.(1) và (4)
Lời giải
– Mạch chọn sóng hoạt động dựa trên hiện tượng cộng hưởng điện từ.
Chọn đáp án B
Bài 14:Trong sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến đơn giản không có mạch:
A. phát sóng điện từ cao tần.
B. tách sóng.
C. khuếch đại.
D. biến điệu.
Lời giải
– Trong sơ đồ khối của máy phát sóng vô tuyến không có mạch tách sóng.
Chọn đáp án B
Bài 15: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,1 mH và tụ điện có điện dung biến thiên từ 2,5 nF đến 10 nF. Cho tốc độ ánh sáng trong chân không là c = 3.108 m/s. Máy thu này có thể thu được sóng điện từ có bước sóng nằm trong khoảng:
A. từ 18,84 m đến 56,52 m
B. từ 56,52 m đến 94,2 m
C. từ 942 m đến 1885 m
D. từ 188,4 m đến 565,2 m
Lời giải
– Áp dụng công thức:
– Thay C1 = 2,5nF = 2,5.10-9F và C2 = 10.10-9F lần lượt vào công thức tính bước sóng ta thu được:
Chọn đáp án C
Bài 16: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì tạo mạch dao động điện từ có thể thu được sóng điện từ có bước sóng 30 m; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn cảm L thì tạo ra mạch dao động điện từ có thể thu được sóng điện từ có bước sóng 40 m. Khi mắc (C1 song song C2) rồi mắc với cuộn L thì tạo ra mạch dao động thu được sóng điện từ có bước sóng là:
A. 50 m
B. 10 m
C. 70 m
D. 35 m
Lời giải
– Ta có:
Chọn đáp án A
Bài 17: Một mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn dây có độ tự cảm L và một bộ tụ điện gồm một tụ điện cố định C0 mắc song song với một tụ điện C. Tụ điện C có điện dung thay đổi từ 10 nF đến 170 nF. Nhờ vậy mà mạch có thể thu được các sóng vô tuyến có bước sóng từ λ đến 3λ. Điện dung của tụ điện C0 là:
A. 30 nF
B. 10 nF
C. 25 nF
D. 45 nF
Lời giải
– Ta có:
Chọn đáp án B
Bài 18: Một mạch dao động điện từ dùng để chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm một tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Khi điều chỉnh L = L0 máy thu được sóng điện từ có bước sóng λ, để máy thu được sóng điện từ có bước sóng 2λ thì phải điều chỉnh độ tự cảm L đến giá trị:
A. 3L0
B. L0
C. 2L0
D. 4L0
Lời giải
– Ta có:
Chọn đáp án D
******************
Trên đây là nội dung bài học Vật lí 12 Bài 23: Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến do biên soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và các câu hỏi trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng các em sẽ nắm vững kiến thức về Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến. Chúc các em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong các bài thi bài kiểm tra trên lớp.
Biên soạn bởi: Trường
Đăng bởi: Thcs-thptlongphu.edu.vn
Chuyên mục: Tổng hợp
