Vật lí 12 Bài 23: Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến được Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường miền Trung soạn hy vọng sẽ tà tà tài liệu hữu ích giúp những em nắm vững tri thức bài học và đạt kết quả tốt trong những bài thi, bài rà soát 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.

Bạn đang xem bài: Vật lí 12 Bài 23: Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến – Giải bài tập SGK Vật lí 12 Bài 23

– Để truyền được thông tin như âm thanh, hình ảnh,… ta đều sử dựng các bước sau:

+) Biến những thông tin muốn truyền đi thành những 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)

+) sử dụng 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)

+) sử dụng 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 thuần

– 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 lựa sóng: là 1 mạch dao động LC, dựa vào hiện tượng cộng hưởng để chọn lựa sóng có tần số mong muốn (vì trong không gian có rất nhiều sóng và anten thu tất cả những sóng đó nên cần phải chọn lựa sóng (chỉnh tần số tới 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 sử dụng sóng vô tuyến có bước sóng ngắn làm sóng mang để tải những thông tin.

– Phải biến điệu những 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 những 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 sử dụng để tải những thông tin.

– Biến điệu một sóng điện từ cao tần là sử dụng một phòng ban 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 thuần và giảng giải tác dụng của từng bộ phân trong sơ đồ

Lời giải:

Sơ đồ khối của một máy phát thanh đơn thuần trình 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 những phòng ban:

–   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 tới 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 thuần và giảng giải tác dụng của từng phòng ban trong sơ đồ

Lời giải:

Sơ đồ khối của một máy thu thanh đơn thuần, 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 những phòng ban:

–   Anten thu (1): Có thể thu được tất cả những 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 lựa đáp án C.

Bài 6 (trang 119 SGK Vật Lý 12)

chọn lựa câu đúng.

Trong “máy bắn tốc độ” xe pháo trên phố.

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 lựa đáp án C.

Trong “máy bắn tốc độ” xe pháo trên phố 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 lựa 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 tiếp nối 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 như mắc đồng thời hai tụ tiếp nối với nhau rồi nối với cuộn dây thì mạch thu được sóng điện từ có bước sóng bằng:

Lời giải

– Ta có: 

– Do C₁ tiếp nối C₂:

chọn lựa đáp án C

Bài 2: Mạch chọn lựa 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 lựa 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 thế nào?

A. Mắc tiếp nối 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 tiếp nối và C = 4,53.10^–8 F.

Lời giải

– Suy ra ta phải mắc tiếp nối với tụ điện của mạch dao động trên một tụ điện có điện dung C’ sao cho:

chọn lựa 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 như 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 như 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 những yếu tố khác không đổi thì bộ tụ C gồm hai tụ C₁, C₂ ghép tiếp nối:

– Bước sóng mạch thu được là:

chọn lựa 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 lúc đó bước sóng mà mạch thu được là 60 m. nếu như nhúng một nửa diện tích những bản tụ vào trong điện môi có hằng số điện môi ε = 2 thì bước sóng mà mạch thu được lúc đó bằng:

A. 89,6 m

B. 54,3 m

C. 98,4 m

D. 73,5 m

Lời giải

– nếu như nhúng 1/2 diện tích những 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 lúc đó là:

chọn lựa đáp án D

Bài 6: Mạch chọn lựa 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, những 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 lựa 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 lựa 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 lúc đó bước sóng mà mạch thu được là 40 m. nếu như nhúng 2/3 diện tích những bản tụ vào trong điện môi có hằng số điện môi ε = 2,5 thì bước sóng mà mạch thu được lúc đó bằng:

A. 66 m

B. 56 m

C. 58 m

D. 69 m

Lời giải

– nếu như nhúng 2/3 diện tích những 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 lúc đó là:

chọn lựa 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 như 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 vậy:

chọn lựa đáp án A

Bài 10: Một tụ điện xoay có điện dung tỉ lệ thuận với góc quay những bản tụ. Tụ có trị giá điện dung C biến đổi trị giá C₁ = 10pF tới C₂ = 490pF ứng với góc quay của những bản tụ là α những bản tăng dần từ 0° tới 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 những bản tụ một góc α là bao nhiêu tính từ vựng 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 những bản tụ nên:

– Suy ra ta có tỉ lệ:

chọn lựa đáp án C

Bài 11: Hoạt động của mạch chọn lựa sóng của máy thu thanh dựa vào hiện tượng

A. truyền sóng điện từ

B. hấp thụ sóng điện từ

C. Giao xoa sóng điện từ

D. cộng dưởng điện từ

Lời giải

– Hoạt động của mạch chọn lựa sóng của máy thu thanh dựa vào hiện tượng cộng hưởng điện từ.

chọn lựa đáp án D

Bài 12: Kí hiệu những 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 lựa đáp án D

Bài 13: Kí hiệu những mạch trong máy thu vô tuyến điện như sau: : (1) mạch tách sóng ; (2) mạch khuếch đại ; (3) mạch biến điệu ; (4) mạch chọn lựa sóng.

Trong những 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 lựa sóng hoạt động dựa trên hiện tượng cộng hưởng điện từ.

chọn lựa đáp án B

Bài 14:Trong sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến đơn thuần 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 lựa đáp án B

Bài 15: Mạch chọn lựa 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 tới 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 tới 56,52 m

B. từ 56,52 m tới 94,2 m

C. từ 942 m tới 1885 m

D. từ 188,4 m tới 565,2 m

Lời giải

– vận dụng công thức:

– Thay C₁ = 2,5nF = 2,5.10^-9F và C₂ = 10.10^-9F tuần tự vào công thức tính bước sóng ta thu được:

chọn lựa 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 lựa đáp án A

Bài 17: Một mạch chọn lựa 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 tới 170 nF. Nhờ vậy mà mạch có thể thu được những sóng vô tuyến có bước sóng từ λ tới 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 lựa đáp án B

Bài 18: Một mạch dao động điện từ sử dụng để chọn lựa 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 tới trị giá:

A. 3L₀

B. L₀

C. 2L₀

D. 4L₀

Lời giải

– Ta có:

chọn lựa 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 Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường miền Trung soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và những thắc mắc trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng những em sẽ nắm vững tri thức về Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến. Chúc những em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong những bài thi bài rà soát trên lớp.

soạn bởi: Trường Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường miền Trung

Chuyên mục: Vật Lý 12

Bản quyền bài viết thuộc Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường miền Trung. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận!

Nguồn chia sẻ: https://cmm.edu.vn