Sau đây tôi xin phép đưa lên bài giải của thầy Thắng và bạn Trần Đang để các bạn tham khảo cùng trao đổi và góp ý: * Bài giải của BẠN TRẦN ĐANG 1 W C1U 02 1 2 K đóng : Năng lượng điện [r]
Trang 1Bàn luận về bài toán sau:
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
Sau đây tôi xin phép đưa lên bài giải của thầy Thắng và bạn Trần Đang để các bạn tham khảo cùng trao đổi và góp ý:
* Bài giải của BẠN TRẦN ĐANG
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:
1 2
1 2
C C C
C C
Năng lương của mạch được bảo toàn:
Tại thời điểm u1=0 thì u 2 =U 0 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:
2 2
L
Do đó
1 2 1 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
LC1C2 C1U0 = U0 √ C1
LC2(C1+C2) Chọn đáp án C
K L
Trang 2 Với bài giải của bạn Trần Đang thì theo tôi là không có gì phải bàn cãi, tuy nhiên bạn chỉ nhầm 1 chút ở chỗ: Tại thời điểm u 1 =0 thì u 2 =U 0 Điều này là vô lý!!!!!!! Tuy nhiên q 2 =Q 0 thì chính xác bởi vì khi k ngắt hệ bản phải của C 1 và bản trái của tụ C 2 là hệ cô lập nên điện tích được bảo toàn, nên
q 2 =Q 0 !!! Lúc đó u2=Q0
C2=
C1
C2U0 <U0
Còn với bài giải của thầy Thắng thì Thầy nói u C1 =0 thì q 1 =q 2 =0 theo tôi hoàn toàn chưa đủ cơ sở: q 1 =0 nhưng q 2 =0 là vô lý!!!!!!!!!! Bởi vì trước khi ghép nối tiếp C 1 và C 2 thì C 1 đã được tích điện Cho nên việc q 1 =q 2 =0 là chẳng bao giờ xảy ra!
Các bạn có ý kiến nào khác xin đưa ra quan điểm của mình để chúng
ta cùng bàn luận và trao đổi.
Theo tôi bài này nên giải như thế này:
Năng lượng ban đầu của mạch dao động là: W1=1
2C1U02 Khi điện áp trên tụ C1 cực đại thì điện tích của tụ C1 cực đại và
bằng Q0=C1U0 nếu tại thời điểm đó điện tích của bản a dương thì
điện tích của bản a sẽ là Q0=C1U0
Khi k ngắt thì hệ 2 bản a và b cô lập nên điện tích của hệ 2 bản a, b được bảo toàn Khi điện áp 2 cực của tụ C1 bằng 0 thì điện tích của bản a của tụ C1 bằng 0 (Q a= 0) Khi đó ta luôn có: Q a+Qb=Q0 ⇒Q b=Q0− Q a=Q0=C1U0
Theo định luật bảo toàn năng lượng thì:
1
2C1U02= Q b2
2C2+
1
2Li
2C1U02=(C1U0)2
2C2 +
1
2Li 2
⇒ i=U0√ C1
LC2 (C2−C1) ⇒ Chọn đáp án A
XIN MỜI CÁC BẠN CÙNG TRAO ĐỔI!