Khi điện tích trên tụ điện đạt giá trị cực đại, ngắt tụ điện khỏi nguồn rồi nối tụ điện với cuộn cảm thuần L thành một mạch dạo động thì trong mạch có dao động điện từ tự do với tần số[r]
Trang 1PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP NẠP NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG BAN ĐẦU CHO
MẠCH DAO ĐỘNG LC
I PHƯƠNG PHÁP GIẢI
+ Ban đầu khóa k đóng, dòng điện qua cuộn dây không đổi và có cường độ (định luật Ôm cho toàn
mạch): I0=E/r
Năng lượng từ trường trên cuộn dây không đổi và bằng:
+ Cuộn dây không có điện trở thuần nên hiệu điện thế hai đầu cuộn dây (cũng chính là hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện) bằng không Tụ chưa tích điện
+ Khi ngắt khóa k, năng lượng từ của cuộn dây chuyển hóa dần thành năng lượng điện trên tụ điện mạch dao động
Như vậy, với cách kích thích dao động như thế này, năng lượng toàn phần (năng lượng điện từ) đúng
bằng năng lượng từ ban đầu của cuộn dây, cường độ dòng điện cực đại trong mạch dao động đúng bằng
cường độ dòng điện ban đầu qua cuộn dây: I0=E/r
Trang 2D 5,2.10-8C
Hướng dẫn giải
Chọn A
Cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm:
Năng lượng từ trường bằng 3 lần năng lượng điện trường khi:
Ví dụ 2: Một mạch dao động LC lí tưởng Ban đầu nối hai đầu cuộn cảm thuần với nguồn điện có r = 2Ω,
suất điện động E Sau khi dòng điện qua mạch ổn định, người ta ngắt cuộn dây với nguồn và nối nó với tụ điện thành mạch kín thì điện tích cực đại của tụ là 4.10-6C Biết khoảng thời gian ngắn nhất kể từ khi
năng lượng từ trường đạt giá trị cực đại đến khi năng lượng trên tụ bằng năng lượng trên cuộn cảm là
π/4.10-6s Giá trị của suất điện động E là:
A 2V
B 6V
C 8V
D 4V
Hướng dẫn giải
Chọn C
Cường độ dòng điện cực đại qua mạch: Io=E/r
Trang 3III BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Cho mạch điện gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 4.10-3 H, tụ điện có điện dung C = 0,1
µF, nguồn điện có suất điện động E = 3 mV và điện trở trong r = 1 Ω Ban đầu khóa k đóng, khi có dòng điện chạy ổn định trong mạch, ngắt khóa k Tính điện tích trên tụ điện khi năng lượng từ trong cuộn dây gấp 3 lần năng lượng điện trường trong tụ điện
A 3.10-8 C
B 2,6.10-8 C
C 6,2.10-7 C
D 5,2.10-8 C
Câu 2: Nếu nối hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 1 Ω vào hai
cực của nguồn điện một chiều có suất điện động không đổi và điện trở trong r = 1 Ω thì trong mạch có dòng điện không đổi cường độ I Dùng nguồn điện này để nạp điện cho một tụ điện có điện dung C = 1 μF Khi điện tích trên tụ điện đạt giá trị cực đại, ngắt tụ điện khỏi nguồn rồi nối tụ điện với cuộn cảm thuần L thành một mạch dạo động thì trong mạch có dao động điện từ tự do với tần số góc bằng 106 rad/s và cường độ dòng điện cực đại bằng I Tính tỉ số
I
I0
?
A 2
B 2,5
C 1,5
D 3
Câu 3: Một mạch dao động LC lí tưởng Ban đầu nối hai đầu cuộn cảm thuần với nguồn điện có r = 2 Ω,
suất điện động E Sau khi dòng điện qua mạch ổn định, người ta ngắt cuộn dây với nguồn và nối nó với tụ
Trang 4Câu 4: Trong mạch dao động bộ tụ điện gômg hai tụ điện C1, C2 giống nhau
được cấp một năng lượng 1 μJ từ nguồn điện một chiều có suất điện động 4 V
Chuyển khoá K từ vị trí 1 sang vị trí 2 Cứ sau những khoảng thời gian như nhau
1 μs thì năng lượng trong tụ điện và trong cuộn cảm lại bằng nhau Xác định
cường độ dòng điện cực đại trong cuộn dây ?
A 0,787A
B 0,785A
C 0,786A
D 0,784A
Câu 5: Trong mạch dao động tụ điện được cấp một năng lượng 1 μJ từ nguồn điện một chiều có suất điện
động 4V Cứ sau những khoảng thời gian như nhau 1 μs thì năng lượng trong tụ điện và trong cuộn cảm lại bằng nhau Xác định độ tự cảm của cuộn dây?
A 342
B 352
C 322
D 302
Trang 5Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn
THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc
Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III Kênh học tập miễn phí
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí