Phát và thu sóng vô tuyến

Dao động điện từ không chỉ khu trú trong mạch LC mà còn bức xạ ra môi trường xung quanh dưới dạng sóng điện từ. Mạch dao động LC là bộ phận chính của thiết bị phát và thu sóng điện từ.

Dao động của điện từ trường trong sóng điện từ

Quan điểm của Maxwell về điện từ trường

- Điện trường và từ trường là hai mặt của một trường thống nhất - trường điện từ
- Điện trường biến thiên sinh ra quanh nó một từ trường xoáy (có các đường sức khép kín)
- Từ trường biến thiên sinh ra quanh nó một điện trường xoáy
- Điện trường biến thiên giữa các bản tụ trong mạch LC về phương diện sinh từ trường cũng có tác dụng như một dòng điện. Ta gọi là dòng điện dịch để phân biệt với dòng điện dẫn.
- Khác với dòng điện dẫn:
+ Dòng điện dịch không liên quan đến sự dịch chuyển của bất kì hạt mang điện nào
+ Dòng điện dịch không sinh nhiệt, nếu có thì cũng không tuân theo ĐL Joule – Lenz
- Vậy, dòng điện trong mạch dao động là một dòng điện khép kín gồm dòng điện dẫn chạy trong dây dẫn và dòng điện dịch chạy qua tụ điện.

Sự lan truyền tương tác điện từ - sóng điện từ

- Dao động của trường điện từ lan truyền trong không gian theo thời gian với vận tốc hữu hạn bằng vận tốc ánh sáng trong chân không.
- Sóng điện từ là tương tác điện từ lan truyền trong không gian theo thời gian:
+ Là sóng ngang
+ Truyền được trong mọi môi trường rắn, lỏng, khí và chân không
+ Có đầy đủ tính chất của sóng như giao thoa, nhiễu xạ, tán xạ, khúc xạ, phản xạ,…
+ Năng lượng tỉ lệ với lũy thừa bậc 4 của tần số
+ Phương dao động của từ trường và điện trường vuông góc nhau và vuông góc với phương truyền sóng
+ Điện trường và từ trường dao động cùng pha, cùng tần số.

Phát sóng điện từ

- Mạch LC lí tưởng (không điện trở) sẽ chỉ mất năng lượng do bức xạ sóng điện từ. Công suất bức xạ cực đại khi hai bản tụ quay lưng vào nhau tức là mỗi bản lệch hẳn 180^o
- Thu sóng điện từ: điều chỉnh C sao cho tần số dao động riêng của mạch thu trùng tần số của sóng gửi tới, khi đó xảy ra hiện tượng cộng hưởng, dao động thu được có biên độ lớn nhất – tín hiệu rõ nhất và nổi bật nhất. Ta nói máy thu đã thực hiện sự chọn sóng.

Thang sóng vô tuyến

Loại sóng	Tần số	Bước sóng	Ứng dụng	Lý do
Dài và cực dài	3 – 300 kHz	100 – 1 km	- Thông tin ở vùng bằng phẳng - Thông tin dưới nước	- Năng lượng yếu, không truyền xa - Ít bị nước hấp thụ
Trung	0,3 – 3 MHz	1000 – 100 m	Vô tuyến truyền thanh, radio, bộ đàm	Truyền được trên mặt đất
Ngắn	3 – 30 MHz	100 – 10 m	Vô tuyến truyền thanh, radio, bộ đàm	Truyền được trên mặt đất do được tầng điện li phản xạ nhiều lần
Cực ngắn	30 – 30000 MHz	10 – 0,01 m	Vô tuyến truyền hình, thông tin vũ trụ	- Không bị tầng điện li hấp thụ hay phản xạ - Có thể dùng các trạm thu phát hay vệ tinh để bắt sóng này

Tầng điện li: là một tầng của khí quyển cách mặt đất 50 km trở lên, chứa nhiều hạt tích điện là các electron và các loại ion. Ban đêm, tầng điện li phản xạ tốt các sóng trung nên chúng lan truyền xa, ban ngày sóng trung lại bị tầng này hấp thụ mạnh. Đó là lí do nghe đài ban đêm rõ hơn ban ngày.