dòng điện trong mạch tại thời điểm điện áp hai cực của tụ điện C 1 bằng.. không là: A..[r]
Trang 1TRAO ĐỔI CÙNG THẦY THẮNG VÀ BẠN TRẦN ĐANG
1 – xin phép các thầy tôi copy cả hai bài giải
Bài giải của BẠN TRẦN ĐANG
Câu 29: Cho mạch dao động điện từ (h/vẽ) L là cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L, và hai
tụ điện có điện dung lần lượt bằng C1, C2; với C1 < C2 Ban đầu khoá K đang đóng, trong mạch có một dao động điện từ tự do Tại thời điểm điện áp giữa hai
tấm của tụ C1 đạt cực đại bằng U0 thì ngắt khoá K Sau đó cường độ
dòng điện trong mạch tại thời điểm điện áp hai cực của tụ điện C1 bằng
không là:
A U0
) ( 2 1
2
L C
C
B U0
) ( 2 1
1
L C
C
C U0
) ( 2 1
2
L C
C
D U0
) ( 2 1
1
L C
C
GIẢI:
K đóng : Năng lượng điện từ của mạch là
2
1 0
1
2C U
Khi điện áp giữa 2 bản C1 cực đại thì độ lớn điện tích trên mỗi bản là Q0 = C1U0 (2)
Khi mở K : C1 nối tiếp với C2 Điện dung tương đương là:
.
C C C
Năng lương của mạch được bảo toàn:
Tại thời điểm u1=0 thì u2 =U0 vì khi đó q2 = Q0.(Bảo toàn điện tích)
Năng lượng điện trường ở C2 là:
2
W
C
Năng lượng từ trường ở cuộn dây là:
L
Do đó
0
2
.
C C C
i U
L C
ĐÁP ÁN A BÀI GIẢI THẦY THẮNG
Giải: Trước khi mở khóa K Điện tích cực đại của tụ điện
Q0 = C1U0 (*)
Sau khi đóng khóa K tần số góc dao động của mạch dao động:
= 1
√LC =
1
√L C1C2
C1+C2
= √C1 +C2
LC1C2 (**) Khi đó ta luôn có q2 + i
1
ω2 = Q02 Tại thời điểm uC1 = 0, q1 = q2 = 0; bộ tụ phóng hết điện tích ; u = 0 và q = 0 > Dòng điện qua mạch có giá trị cực đại I0 , Từ (*) và (**)
I0 = Q0 = √C1 +C2
LC1C2C1U0 = U0√ C1
LC2(C1 +C2) Chọn đáp án C
Nhận xét:
C
1 C2
K L
Trang 2Bài này bạn Trần Đang chọn đáp án A ( và đã có rất nhiều người tải rồi đấy) vì theo bạn Đang khi u C1 = 0 thì u c2 = U 0 Nhưng nếu u C2 = U 0 thì i = 0 Không biết kết quả trên có gì sai sót không? Nếu có chúng ta cùng trao đổi để tìm ra cái đúng Chúc các bạn một mua thi thành công Với cách giải trên thì thấy rất ngắn gọn nhưng tôi phải suy nghĩ mấy hôm nay rồi đấy.
SÂU ĐÂY LÀ BÀI GIẢI CỦA TÔI
Câu 29: Cho mạch dao động điện từ (h/vẽ) L là cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L, và hai
tụ điện có điện dung lần lượt bằng C1, C2; với C1 < C2 Ban đầu khoá K đang đóng, trong mạch có một dao động điện từ tự do Tại thời điểm điện áp giữa hai
tấm của tụ C1 đạt cực đại bằng U0 thì ngắt khoá K Sau đó cường độ
dòng điện trong mạch tại thời điểm điện áp hai cực của tụ điện C1 bằng
không là:
A U0
) ( 2 1
2
L C
C
B U0
) ( 2 1
1
L C
C
C U0
) ( 2 1
2
L C
C
D U0
) ( 2 1
1
L C
C
Trước hết ban đầu là đề cho khóa k đóng , như vậy mạch dao động chỉ có tụ C1 và có điện
áp cực đại Q0 = C1U0
Khi mở khóa k , đại lượng thay đổi trong mạch cần quan tâm đến là C , ĐIỆN TÍCH CỦA CÁC BẢN TỤ và năng lượng trong mạch
1 - Với C1 nối tiếp C2 => Cb = C1C2 / ( C1 + C2 ) GIẢM
2 – Điện tích của tụ là không đổi , nhưng điện áp có sự phân bố lại vì điện dung thay đổi
3 – Còn năng lượng trong mạch giảm xuống W= Wsau – Wđầu = Q02
2C B −
Q02
2C1
, phần năng lượng này bị mất do khi đóng khóa k, bức xạ
4 – Vì vậy theo định luật bảo toàn năng lượng cho mạch sau khi ổn định, ta có
Wsau = Q02
2C B= 12Li2+ 1
2C B u2
Nói thêm là điện áp tức thời của cả hai tụ biến thiên cùng pha với nhau, nên điện áp tụ C1 bằng không thì điện áp tụ C2 cũng bằng không , giá trị cực đại là khác nhau C1 < C2
Như vậy khi u = 0 thì ta có I cực đạo và bằng
I02 =
Q02
LCB=
U02C12
L( C1C2
C1+C2)
=> I0 = U0 √C1 (C1+C2)
LC2 => chọn C
***Với cách hiểu trên , để giải bài này ta chỉ cần nói với học sinh áp dụng công thức tính nhanh là I02 =
Q02
LCB=
U02C12
L( C1C2
C1+C2)
=> nếu tụ mắc nối tiếp
I02 = Q02
LCB=
U02
L(C1+C2)=> nếu tụ mắc song song Theo tôi , thầy Trần Đang xem lại chỗ năng lượng của mạch được bảo toàn
Năng lượng chỉ bảo toàn khi không có thêm bất cứ tác động nào từ bên ngoài vào
Điều này rất rõ ở các bài toán mắc tụ tích điện ở lớp 11
Rất mong nhận sự trao đổi của các thầy nhé
C
1 C2
K L