Chu Văn Biên Sóng cơ, Sóng điện, Sóng ánh sáng, Lượng tử ánh sáng và Hạt nhân thái trong mạch đã ổn định người ta cắt nguồn ra khỏi mạch để cho mạch dao động tự do.. Tính nhiệt l[r]
Trang 1Chủ đề 5 Dao động điện từ
Dạng 4 BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN MẠCH LC CÓ ĐIỆN TRỞ
Phương pháp giải
1) Năng lượng hao phí
*Hình thứ nhất: Khi vừa cắt ra khỏi nguồn trong mạch có dòng điện I01 = E/r và điện áp trên tụ bằng 0
*Hình thứ hai: Khi vừa cắt ra khỏi nguồn trong mạch có dòng điện I01 = E/(r + R0) và điện áp trên tụ bằng U01 = I01R0
*Hình thứ ba: Khi vừa cắt ra khỏi nguồn trong mạch có dòng điện I01 = E/(r + R0 + R)
và điện áp trên tụ bằng U01 = I01(R0 + R)
Tổng hao phí do toả nhiệt bằng năng lượng ban đầu Q = W
Ví dụ 1: Một mạch dao động LC gồm tụ điện có điện dung 100 μF, cuộn dây có hệ số
tự cảm L = 0,02 H và điện trở toàn mạch không đáng kể Dùng dây nối có điện trở không đáng kể để nối hai cực của nguồn điện một chiều có suất điện động 12 V và điện trở trong 1 Ω với hai bản cực của tụ điện Khi dòng trong mạch đã ổn định người ta cắt nguồn ra khỏi mạch để cho mạch dao động tự do Tính năng lượng dao động trong mạch
Hướng dẫn
Khi vừa cắt ra khỏi nguồn trong mạch có dòng điện I01 và điện áp trên tụ bằng
01
12 0
E
r U
01 01 0 02 12
Ví dụ 2: Một mạch dao động LC gồm tụ điện C có điện dung 0,1 mF, cuộn dây có hệ
số tự cảm L = 0,02 H và điện trở là R0 = 5 Ω và điện trở của dây nối R = 0 Dùng dây nối có điện trở không đáng kể để nối hai cực của nguồn điện một chiều có suất điện động E = 12 V và điện trở trong r = 1 Ω v i hai b n c c c a t i n Khi ớ ả ự ủ ụ đ ệ dòng trong m ch ã n ạ đ ổ đị nh ng ườ i ta c t ngu n ra kh i m ch ắ ồ ỏ ạ
Trang 2Chủ đề 5 Dao động điện từ
m ch nh n ạ ậ đượ c ngay sau c t kh i ngu n ắ ỏ ồ
Hướng dẫn
Khi vừa cắt ra khỏi nguồn trong mạch có dòng điện I01 và điện áp trên tụ U01 (xem hình
01
0
01 01 0
12 2
1 5
2 5 10
E
r R
0 0 10 10 0 02 2
0 045
Ví dụ 3: Một mạch dao động LC gồm tụ điện C có điện dung 0,1 mF, cuộn dây có hệ
số tự cảm L = 0,02 H và điện trở là R0 = 5 Ω và điện trở của dây nối R = 4 Ω Dùng dây nối có điện trở không đáng kể để nối hai cực của nguồn điện một chiều có suất điện động E = 12 V và điện trở trong r = 1 Ω với hai bản cực của tụ điện Khi dòng trong mạch đã ổn định người ta cắt nguồn ra khỏi mạch để cho mạch dao động tự do Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R và R0 kể từ lúc cắt nguồn ra khỏi mạch đến khi dao động trong mạch tắt hoàn toàn?
Hướng dẫn
Khi vừa cắt ra khỏi nguồn trong mạch có dòng điện I01 và điện áp trên tụ U01 (xem hình
01
0
01 01 0
12
1 2
1 5 4
1 2 9 10 8
E
01 01
W=
3
10 10 8 0 02 1 2
20 232 10
Chú ý: Nếu bài toán yêu cầu tính nhiệt lượng tỏa ra trên từng điện trở R 0 và
trên R thì ta áp dụng:
0
0 0 0
0
R
R R
R
R R
R
Ví dụ 4: Một mạch dao động LC gồm tụ điện C có điện dung 200 μF, cuộn dây có hệ
số tự cảm L = 0,2 H và điện trở là R0 = 4 Ω và điện trở của dây nối R = 20 Ω Dùng dây nối có điện trở không đáng kể để nối hai cực của nguồn điện một chiều có suất điện động E = 12 V và điện trở trong r = 1 Ω với hai bản cực của tụ điện Sau khi trạng
Trang 3Chu Văn Biên Sóng cơ, Sóng điện, Sóng ánh sáng, Lượng tử ánh sáng và Hạt nhân
thái trong mạch đã ổn định người ta cắt nguồn ra khỏi mạch để cho mạch dao động tự
do Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R kể từ lúc cắt nguồn ra khỏi mạch đến khi dao động trong mạch tắt hoàn toàn?
Hướng dẫn
01
0
12
0 48
1 20 4
0 48 20 4 11 52
E
r R R
3
01 01 2 10 11 52 0 2 0 48
36 311 10
0
20
36 311 10 30 259 10
20 4
R
R
R R