0 rad Bài 2: Trong mạch dao động lí tưởng có dao động điện từ tự do thì điện tích q trên mỗi bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian với
Trang 1CHỦ ĐỀ 12: MẠCH DAO ĐỘNG
I TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1 Mạch dao động:
Cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện C thành mạch điện kín R0 A
- Sau khi tụ điện đã được tích điện, nó phóng điện qua cuộn cảm và tạo ra trong mạch LC một dao động điện từ tự do (hay dòng điện xoay chiều)
- Dao động điện từ tự do: là sự biến thiên điều hòa theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện
và cường độ dòng điện i (hoặc cường độ điện trường và cảm ứng từ ) trong mạch dao động.E
B
- Sự hình thành dao động điện từ tự do trong mạch là do hiện tượng tự cảm
2 Các biểu thức:
a Biểu thức điện tích: q q 0cos t
b Biểu thức dòng điện: ' 0sin 0cos ; Với
- Điện tích q và điện áp u luôn cùng pha với nhau
- Cường độ dòng điện i luôn sớm pha hơn (q và u) một góc π/2.
Kinh nghiệm: Đừng học thuộc lòng, bạn chỉ cần nhớ mối liên hệ thuận – nghịch giữa các đại
lượng T, f, , C, L với nhau ta sẽ có ngay các công thức trên!
5 Bài toán thời gian tụ phóng – tích điện:
Vận dụng sự tương quan giữa DĐĐH và CĐTĐ để giải, cách thức giống chương dao động cơ Ví dụ:
Thời gian từ lúc tụ tích điện cực đại đến lúc tụ phóng hết điện tích là
4
T
CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH
Ví dụ 1: Mạch LC gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 1mH; tụ điện có điện dung C = 1pF Xác định tần số
dao động riêng của mạch trên Cho 2 10
Trang 2Ví dụ 2: Mạch LC nếu gắn L với C thì chu kỳ dao động là T Hỏi nếu giảm điện dung của tụ đi một nửa
thì chu kỳ sẽ thay đổi như thế nào?
A Không đổi B Tăng 2 lần C Giảm 2 lần D Tăng 2
C LC
Ví dụ 5: Mạch LC dao động điều hòa với độ lớn cường độ dòng điện cực đại là và điện tích cực đại I0
trong mạch Q0 Tìm biểu thức đúng về chu kỳ của mạch?
Giải
Trang 3Bài 1: Điện tích của một bản tụ điện trong một mạch dao động lí tưởng biến thiên theo thời gian theo hàm
số q q cos t. 0 Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch sẽ là i I 0cos t với
A / 2 rad B rad C / 2 rad D 0 rad
Bài 2: Trong mạch dao động lí tưởng có dao động điện từ tự do thì điện tích q trên mỗi bản tụ điện và
cường độ dòng điện i trong cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian với:
Trang 4A Cùng tần số và cùng pha B Tần số khác nhau nhưng cùng pha
C Cùng tần số và q trễ pha π/2 so với i D Cùng tần số và q sớm pha π/2 so với i
Bài 3: Một mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C Khi mắc song song
thêm với tụ điện C ba tụ điện cùng điện dung C thì chu kì dao động riêng của mạch:
A Tăng gấp ba B Không thay đổi C Tăng gấp bốn D Tăng gấp hai
Bài 4: Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần độ tự cảm L và tụ điện có điện dung
thay đổi được từ C1 đến C2 Mạch dao động này có chu kì dao động riêng thay đổi được
Bài 8: Mạch dao động điện từ dao động tự do với tần số góc là s Biết điện tích cực đại trên tụ điện là
q0 Cường độ dòng điện qua cuộn dây có giá trị cực đại là
A sớm pha hơn một góc π/4 B cùng pha
C trễ pha hơn một góc π/2 D sớm pha hơn một góc π/2.
Bài 10: Một mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể, gồm một cuộn dây có hệ số tự cảm L và
một tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ riêng (tự do) với giá trị cực đại của hiệu điện thế ở hai bản tụ điện bằng Umax Giá trị cực đại Imax của cường độ dòng điện trong mạch được tính bằng biểu thức
A Umax LC B Umax L / C C Umax C / L D Umax(C / L)
Bài 11: Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, điện tích của một bản tụ điện
và cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian
A luôn cùng pha nhau B với cùng biên độ.
Bài 12: Trong một mạch dao động điện từ không lí tưởng, đại lượng có thể coi như không đổi theo thời
gian là
A năng lượng điện từ B pha dao động.
C chu kì dao động riêng D biên độ.
Trang 5Bài 13: Dao động điện từ tự do trong mạch dao động LC được hình thành là do hiện tượng nào sau đây?
A Hiện tượng cảm ứng điện từ B Hiện tượng từ hoá.
C Hiện tượng cộng hưởng điện D Hiện tượng tự cảm.
Bài 14: Một mạch dao động LC lí tưởng, gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C
Trong mạch có dao động điện từ tự do Gọi U , I0 0 lần lượt là hiệu điện thế cực đại giữa hai đầu tụ điện và cường độ dòng điện cực đại trong mạch thì
A U0 I0 L / C B U0 I /0 LC C U0 I0 C/ L D U0 I0 LC
B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU
Bài 1: Tụ điện của một mạch dao động là một tụ điện phẳng Khi khoảng cách giữa các bản tụ tăng lên
hai lần thì tần số dao động riêng của mạch:
A Tăng 2 lần B Giảm 2 lần C Tăng lần2 D Giảm lần2
Bài 2: Dao động điện từ trong mạch dao động LC là quá trình
A biến đổi theo hàm mũ của cường độ dòng điện.
B biến đổi không tuần hoàn của điện tích trên tụ điện.
C chuyển hoá tuần hoàn giữa năng lượng từ trường và năng lượng điện trường.
D bảo toàn hiệu điện thế giữa hai cực tụ điện.
Bài 3: Trong mạch dao động LC, hiệu điện thế giữa hai bản tụ và điện tích của tụ biến thiên điều hoà
cùng tần số và
A lệch pha π/2 B cùng pha C lệch pha π/4 D ngược pha.
Bài 4: Trong một mạch dao động LC không có điện trở thuần, có dao động điện từ tự do (dao động
riêng) Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt là U0 và
I0 Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị I / 20 thì độ lớn hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là
A U / 20 B U 3 / 40 C U 3 / 20 D 3U / 40
Bài 5: Trong một mạch dao động LC không có điện trở thuần, có dao động điện từ tự do (dao động
riêng) Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt là U0 và I0 Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị I / 20 thì độ lớn hiệu điện thế giữa hai bản tụ
điện là
A U0 2 / 2 B U 3 / 4.0 C U / 2.0 D 3U / 2.0
Bài 6: Trong một mạch dao động LC không có điện trở thuần, có dao động điện từ tự do (dao động
riêng) Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt là U0 và I0 Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 0 thì độ lớn hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là
A U 3 / 2.0 B U 0 C 3U / 4.0 D U / 2.0
Bài 7: Trong một mạch dao động LC không có điện trở thuần, có dao động điện từ tự do (dao động
riêng) Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt là U0 và
I0 Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị I 3 / 20 thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện
là
Trang 6A U 0 B U 3 / 2.0 C U / 2.0 D 3U / 4.0
Bài 8: Một mạch dao động LC, gồm cuộn dây thuần cảm và tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao
động điện từ tự do với tần số f Khi mắc nối tiếp với tụ điện trong mạch trên một tụ điện có điện dung C/8 thì tẩn số dao động điện từ tự do của mạch lúc này bằng:
Bài 9: Khi mạch dao động LC thực hiện dao động điện từ thì quá trình nào sau đây diễn ra?
A Biến đổi theo quỵ luật hàm số sin của cường độ dòng điện trong mạch theo thời gian.
B Biến đổi không tuần hoàn của cường độ dòng điện qua cuộn dây.
C Biến đổi không tuần hoàn của điện tích trên tụ điện.
D Năng lượng điện trường được thay thế bằng năng lượng từ trường.
Bài 10: Trong một mạch dao động LC không có điện trở thuần, có dao động điện từ tự do (dao động
riêng) Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt là U0 và
I0 Tại thời điểm hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện có giá trị U0/2 thì cường độ dòng điện trong mạch có
A L2 9L ,1 song song với L1 B L2 8L ,1 song song với L1
C L2 8L ,1 nối tiếp với L1 D L2 9L ,1 nối tiếp với L1
Bài 12: Trong dao động điện từ và dao động cơ học, cặp đại lượng cơ - điện nào sau đây có vai trò
không tương đương nhau?
A Độ cứng k và l/C B Vận tốc v và điện áp u.
C Khối lượng m và độ tự cảm L D Li độ X và điện tích q.
Bài 13: Chọn câu trả lời đúng Dao động điện từ và dao động cơ học
A có cùng bản chất vật lí.
B được mô tả bằng những phương trình toán học giống nhau.
C có bản chất vật lí khác nhau.
D câu B và C đều đúng.
Bài 14: Mạch dao động điện từ LC lý tưởng, khi đang dao động Phát biểu nào sau đây là sai?
A Dòng điện qua cuộn dây cực đại thì điện áp của tụ điện bằng không.
B Điện áp của tụ điện cực đại thì điện áp hai đầu cuộn dây cực đại.
C Điện tích của tụ điện cực đại thì dòng điện qua cuộn dây bằng không.
D Điện áp của tụ điện cực đại thì điện áp hai đẩu cuộn dây bằng không.
Bài 15: Mạch dao động điện từ điều hòa gồm cuộn cảm L và tụ điện C, khi tăng điện dung của tụ điện lên
4 lần thì chu kì dao động của mạch:
A giảm đi 4 lần B tăng lên 2 lần C giảm đi 2 lần D tăng lên 4 lần
Bài 16: Dao động trong máy phát dao động điều hoà dùng tranzito là
Trang 7C dao động cưỡng bức D dao động tự do.
Bài 17: Trong mạch dao động điện từ LC, nếu điện tích cực đại trên tụ điện là q0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 thì chu kỳ dao động điện từ trong mạch là
Bài 1: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ điểu hòa với biểu thức điện áp trên tụ điện là
Tính từ thời điểm ban đầu, t = 0, điện áp tức thời trên tụ điện có giá trị 2,5 V lần
u 5cos 10 t / 6 V
6 tại thời điểm
A t 7,5 ms. B t 5,5 ms. C t 4,5 ms. D t 6,7 ms.
Bài 2: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ điều hòa với tần số 500 Hz Hiệu điện thế cực
đại trên tụ điện là 6 V Thời điểm ban đầu, điện áp trên tụ bằng không và đang giảm dần Điện áp tức thời trên tụ điện có giá trị 3 3 V lần thứ 14 tại thời điểm
A t 7,50 ms. B t 12,67 ms. C t 7, 45 ms. D t 54,7 ms.
Bài 3: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ điều hòa với cường độ dòng điện tức thời
Tính từ thời điểm ban đầu, t = 0, điện tích trên tụ đạt giá trị lần
thứ 5 tại thời điểm
Bài 4: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ điều hòa với tần số 500 Hz Cường độ dòng
điện cực đại đo được trên mạch là 4 2 mA. Thời điểm ban đầu, cường độ dòng điện trên mạch có giá
trị bằng 0 và đang tăng Điện tích trên tụ đạt giá trị 4 C lần thứ 3 tại thời điểm
Bài 5: Cho một dao động điện từ điều hòa trong mạch LC lý tưởng với tần số dao động bằng 2000 Hz
Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp điện tích tức thời trên tụ điện bằng một nửa điện tích cực đại là
C 0,75 ms và 1, 25 ms D 1, 25 ms và 1,5 ms
Bài 6: Cho một dao động điện từ điều hòa trong mạch LC lý tưởng với chu kỳ dao động bằng 2 ms
Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp điện tích tức thời trên tụ điện bằng 1/ 2 điện tích cực đại là
A 1 ms và 1 ms B 0,5 ms và 1,5 ms
C 0,75 ms và 1, 25 ms D 0, 25 ms và 1,75 ms
Bài 7: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ điều hòa với tần số bằng 100 Hz và cường độ
dòng điện cực đại bằng 40 mA Tụ điện có điện dung bằng 100 / F. Trong một chu kỳ dao động, khoảng thời gian để điện áp tức thời giữa hai bản tụ có độ lớn không vượt quá 2 V là
Bài 8: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ điều hòa với tần số bằng 500 Hz và cường độ
dòng điện cực đại bằng 40 mA Trong một chu kỳ dao động, khoảng thời gian để điện tích trên tụ điện có
độ lớn không dưới20 / C là
Trang 8A 1/ 3 ms B 2 / 3 ms C 1 ms D 4 / 3 ms.
Bài 9: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ với điện áp trên tụ
Tụ điện có điện dung bằng 2 mF Trong một chu kỳ dao động, khoảng thời
u 2cos 2000 t / 2 mV
gian mà cường độ dòng điện tức thời lớn hơn 4 mA là
Bài 10: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ với điện áp trên tụ
Tụ điện có điện dung bằng 2 mF Trong một chu kỳ dao động, khoảng thời
u 2cos 2000 t / 2 mV
gian mà điện tích trên một bản tụ nhỏ hơn 2 2 C là
Bài 11: Trong mạch LC lý tưởng có dao động điện từ với dòng điện tức thời
Trong một chu kỳ dao động, khoảng thời gian mà điện tích trên một bản
i 4 cos 2000 t / 4 mA
tụ có độ lớn không dưới 2/ C là
Bài 12: Trong mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ với dòng điện tức thời
Trong một chu kỳ dao động, khoảng thời gian mà điện tích trên một bản tụ
i 2cos 2000 t / 4 mA
có độ lớn không dưới 0,5/ C là
Bài 13: Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do Biết điện tích cực đại trên
một bản tụ điện là 8 2 C và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 2 A Thời gian ngắn nhất để điện áp trên hai bản tụ tăng từ 0 đến nửa giá trị cực đại là
A 3 / 2 s. B 16 / 3 s. C 4 / 3 s. D 8 / 3 s.
Bài 14: Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do Biết điện tích cực đại trên
một bản tụ điện là 4 2 C và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 0,5 2 A Thời gian ngắn nhất để điện tích trên một bản tụ giảm từ giá trị cực đại đến giá trị bằng 4 C là
A 1 s. B 3 / 2 s. C 3 s. D 2 s.
Bài 15: Mạch dao động LC lí tưởng đang hoạt động, điện tích cực đại của tụ điện là 6 và
0
Q 10 Ccường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 3 mA Tính từ thời điểm cường độ dòng điện trên mạch
là I0, khoảng thời gian ngắn nhất để điện tích trên tụ có độ lớn Q / 20 là
A 1/12 s. B 10 / 3 ms C 1/12 ms D 1/ 2 ms
Bài 16: Mạch dao động LC lí tưởng đang hoạt động, điện tích cực đại của tụ điện là 6 và
0
Q 2.10 C
cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 4 mA Tính từ thời điểm cường độ dòng điện trên mạch
là I0, khoảng thời gian ngắn nhất để điện tích trên hai bản tụ có độ lớn bằng một nửa giá trị cực đại là
A 1/ 6 s. B 1/ 6 ms C 1/12 ms D 1/ 2 ms
Trang 9Bài 17: Mạch dao động LC lí tưởng đang hoạt động, điện tích cực đại của tụ điện là 6 và
0
Q 2.10 Ccường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 4 mA Tính từ thời điểm cường độ dòng điện trên mạch bằng 0, khoảng thời gian ngắn nhất để điện áp trên hai bản tụ có độ lớn bằng một nửa giá trị cực đại là
Bài 18: Mạch dao động LC lí tưởng đang hoạt động, điện tích cực đại của tụ điện là 6 và
0
Q 2.10 Ccường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 4 mA Tính từ thời điểm cường độ dòng điện trên mạch
là I0, sau khoảng thời gian t 13 /12 ms điện tích trên tụ có độ lớn là
A 0,3362 ms B 0,0052 ms C 0,1277 ms D 0, 2293 ms
Bài 21: Mạch dao động LC đang thực hiện dao động điện từ tự do với chu kỳ T Tại thời điểm nào đó
dòng điện trong mạch có cường độ 8 mA và đang tăng, sau đó khoảng thời gian 3T / 4 thì điện tích trên bản tụ có độ lớn 2.10 C9 Chu kỳ dao động điện từ của mạch bằng:
A 0,5 ms B 0, 25 ms C 0,5 s. D 0, 25 s.
Bài 22: Một tụ điện có C 1 p.F được tích điện với hiệu điện thế cực đại U 0 Sau đó cho tụ điện phóng điện qua một cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảmL 9 mH Coi 2 10 Để hiệu điện thế trên tụ điện bằng một nửa giá trị cực đại thì khoảng thời gian ngắn nhất kể từ thời điểm nối tụ với cuộn dây là:
A 10 s4 B 5.10 s5 C 1,5.10 s9 D 0,75.10 s9
Bài 23: Mạch dao động gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L 4 mH và một tụ điện có điện dungC 9 F, lấy 2 10 Thời gian ngắn nhất kể từ lúc cường độ dòng điện qua cuộn dây cực đại đến lúc cường độ dòng điện qua cuộn dây có giá trị bằng nửa giá trị cực đại là:
A 6.10 s4 B 2.10 s4 C 4.10 s4 D 3.10 s3
Bài 24: Một mạch LC lí tưởng có chu kỳ T và điện tích cực đại Q0 Tại thời điểm t tụ có độ lớn điện tích
và đang phóng điện Sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu tụ lại có độ lớn điện tích :
là lúc đấu tụ điện với cuộn dây):
t 0
Trang 10Bài 26: Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do Tại thời điểm t 0 , điện tích trên một bản tụ điện cực đại Sau khoảng thời gian ngắn nhất t thì điện tích trên bản tụ này bằng một nửa giá trị cực đại Chu kì dao động riêng của mạch dao động này là:
D VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO
Bài 1: Một tụ điện có điện dung C 0, 202 F được tích điện đến hiệu điện thế U0 Lúc t 0 , hai đầu tụ được đấu vào hai đầu của một cuộn dây có độ tự cảm bằng 0,5 H Bỏ qua điện trở thuần của cuộn dây và của dây nối Lần thứ hai điện tích trên tụ bằng một nửa điện tích lúc đầu là ở thời điểm nào?
Bài 2: Một tụ điện có điện dung 10 F được tích điện đến một hiệu điện thế xác định Sau đó nối hai bản
tụ điện vào hai đầu một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1H Bỏ qua điện trở của các dây nối, lấy
Sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu (kể từ lúc nối) điện tích trên tụ điện có giá trị bằng
2 10
một nửa giá trị ban đầu?
Bài 3: Trong một mạch dao động LC không có điện trở thuần, có dao động điện từ tự do (dao động
riêng) Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt là U0 và I0 Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị I / 20 thì độ lớn hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là:
A 3 / 4 U 0 B 3 / 2 U 0 C 1/ 2 U 0 D 3 / 4 U 0
Bài 4: Trong một mạch LC lý tưởng có dao động điện từ Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là4 2 V Hiệu điện thế giữa hai bản tụ bằng bao nhiêu tại thời điểm cường độ dòng điện tức thời bằng cường độ dòng điện hiệu dụng?
Bài 5: Một tụ điện có điện dung C 5,07 F được tích điện đến hiệu điện thế U0 Sau đó hai đầu tụ được đấu vào hai đầu của một cuộn dây có độ tự cảm bằng 0,5 H Bỏ qua điện trở thuần của cuộn dây và của dây nối Lần thứ hai điện tích trên tụ bằng một nửa điện tích lúc đầu là ở thời điểm nào (tính từ khi t 0
là lúc đấu tụ điện với cuộn dây)?
Bài 6: Một mạch LC lí tưởng có chu kỳ T và điện tích cực đại Q0 Tại thời điểm t tụ có độ lớn điện tích
và đang phóng điện Sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu tụ lại có độ lớn điện tích :
Trang 11A T / 6 B T / 4 C T D T / 2
Bài 7: Mạch dao động gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L 4 mH và một tụ điện có điện dung
lấy Thời gian ngắn nhất kể từ lúc cường độ dòng điện qua cuộn dây cực đại đến lúc
A 10 s 4 B 5.10 s 5 C 1,5.10 s 9 D 0,75.10 s 9
Bài 9: Cường độ dòng điện tức thời chạy trong mạch dao động LC lý tưởng là: i 0,05sin2000t A Cuộn dây có độ tự cảmL 40 mH Tại thời điểm cường độ dòng điện tức thời trong mạch bằng giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là:
Bài 11: Một tụ điện có điện dung C được tích điện đến một hiệu điện thế xác định Sau đó nối hai bản tụ
điện vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm 2 H Bỏ qua điện trở của các dây nối Thời gian ngắn nhất kể từ lúc nối, đến khi điện tích trên tụ có giá trị bằng nửa giá trị cực đại là5.105 s Lấy 2 10 Giá trị của điện dung C bằng
A 11, 25.10 F. 4 B 4,5.10 F. 3 C 112,5.10 F. 3 D 2.10 F. 3
Bài 12: Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Khi
mạch dao động điện áp giữa hai bản tụ có phương trìnhu 2cos10 6t V Ở thời điểm t1 điện áp này đang giảm và có giá trị bằng 1V Ở thời điểm 2 1 thì điện áp giữa hai bản tụ có giá trị:
7
t t 5.10 s
Bài 13: Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm tụ điện có điện dung 25 pF và cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L đang có dao động điện từ tự do với điện tích cực đại trên một bản tụ điện là Q0 Biết khoảng thời gian ngắn nhất để điện tích trên bản tụ điện đó giảm từ Q0 đến Q 3 / 20 là t1, khoảng thời gian ngắn nhất để điện tích trên bản tụ điện đó giảm từ Q0 đến Q0 2 / 2 là t2 và 6 Lấy
2 1
t t 10 s. Giá trị của L bằng:
Trang 12A 1/ 50 C B 2 /100 C C 200 C D 1/ 50 C
Bài 15: Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự do Thời gian ngắn nhất để năng lượng
điện trường giảm từ giá trị cực đại xuống còn nửa giá trị cực đại là t1 Thời gian ngắn nhất để điện tích trên tụ giảm từ giá trị cực đại xuống còn nửa giá trị cực đại là t2 Tì số t / t1 2bằng:
Trang 14Chu kỳ dao động T 2 23 s lúc , điện áp tức thời trên tụ điện có giá trị 2,5 V ứng với điểm
Trong 1T điện áp có giá trị 2,5V là 2 lần
Thời điểm mà điện áp có giá trị 2,5V lần 6 là:t 3.T t
Thời điểm ban đầu, điện áp trên tụ bằng không và đang
giảm dần ứng với điểm M0 trên đường tròn
Trong 1T điện áp tức thời trên tụ có giá trị 3 3 Vlà 2
Trang 15Sử dụng phương pháp “Đường tròn đa trục đơn điểm”
Thời điểm ban đầu, cường độ dòng điện trên mạch có giá
trị bằng 0 và đang tăng ứng với điểm M0 trên đường tròn
Thời điểm điện tích trên tụ đạt giá trị 4 C lần thứ 3:
Điện tích tức thời trên tụ điện bằng một nửa điện tích cực
đại ứng với các điểm M , M , M , M1 2 3 4 trên đường tròn
Trang 16
Trang 18Thời gian ngắn nhất để điện áp trên hai bản tụ tăng từ 0
đến nửa giá trị cực đại t 4 s
Thời gian ngắn nhất để điện tích trên một bản tụ giảm từ
giá trị cực đại đến giá trị bằng 4 C là t 2 s
Cường độ dòng điện trên mạch là đến điện tích trên tụ có độ I0
lớn Q / 20
Trang 19Áp dụng đường tròn đa trục đơn điểm
Áp dụng đường tròn đa trục đơn điểm lúc t 0
Cường độ dòng điện là ứng với điểm I0 M0
Áp dụng đường tròn đa trục đơn điểm Lúc t 0 điện tích
trên tụ bằng 0 ứng với điểm M0
Sau khoảng thời gian t 1,5 ms quét
t 4,5 rad
Trang 20Ta có 1 5 4
.10 rad / s3
Lúc đầu điện áp trên tụ cực đại ứng với điểm M0trên đường
tròn Điện áp trên tụ bằng nửa giá trị cực đại ứng với điểm M
Cường độ dòng điện qua cuộn dây cực đại ứng với điểm
đến lúc cường độ dòng điện qua cuộn dây có giá trị bằng
Trang 21Thời gian ngắn nhất là t 2.10 s4
Bài 24: Chọn đáp án A
Giải
Tụ có độ lớn điện tích q Q / 2 0 và đang phóng điện
ứng với điểm M0trên đường tròn, đến khi tụ lại có độ lớn
điện tích q Q / 2 0 ứng với điểm M trên đường tròn
Lần thứ hai điện tích trên tụ bằng một nửa điện tích lúc
đầu ứng với điểm M
Thời điểm t 0 , điện tích trên một bản tụ điện cực đại ứng với
điểm M0trên đường tròn Điện tích trên bản tụ bằng một nửa giá
trị cực đại ứng với điểm M trên đường tròn
Lúc đầu t 0 , điện tích của tụ cực đại ứng với điểm M0
trên đường tròn, điện tích trên tụ có giá trị bằng một nửa giá
trị cực đại ứng với điểm M trên đường tròn
Trang 22Lúc đầu t 0 , điện tích của tụ cực đại ứng với điểm
trên đường tròn, điện tích trên tụ có giá trị bằng một
Lần thứ hai điện tích trên tụ bằng một nửa điện tích lúc
đầu ứng với điểm M2 trên đường tròn
Lúc t 0 , điện tích của tụ cực đại ứng với điểm M0trên
đường tròn, điện tích trên tụ bằng một nửa điện tích lúc đầu
ứng với điểm M1 trên đường tròn
Trang 23Thời điểm lần thứ hai điện tích trên tụ bằng một nửa điện
Áp dụng phương pháp đường tròn đa trục đơn điểm
Cường độ dòng điện trong mạch có giá trị I / 20 ứng với
điểm M0trên đường tròn
0 0
Lúc t 0 , điện tích của tụ cực đại ứng với điểm M0trên
đường tròn Lần thứ hai điện tích trên tụ bằng một nửa điện tích
lúc đầu ứng với điểm M2
Điện tích q Q / 2 0 và đang phóng điện ứng với điểm M0trên
đường tròn Độ lớn điện tích q Q / 2 0 có 2 điểm trên đường
Trang 24Bài 7: Chọn đáp án B
Giải
Ta có tần số góc 1 10000 rad / s
6LC
Cường độ dòng điện qua cuộn dây cực đại ứng với vị trí
trên đường tròn Vị trí cường độ dòng điện qua cuộn dây
Lúc đầu điện áp cực đại ứng với điểm M0trên đường
tròn Hiệu điện thế trên tụ điện bằng một nửa giá trị cực đại
Áp dụng phương pháp đường tròn đa trục đơn điểm khi
thì ứng với vị trí M trên đường tròn
Ta có i và q là vuông pha nhau nên
mà theo bài ra nên
Trang 25Lúc đầu điện tích của tụ có giá trị cực đại ứng với M0trên
đường tròn Khi điện tích trên tụ có giá trị bằng một nửa giá trị
cực đại ứng với điểm M trên đường tròn
Ở thời điểm t1 điện áp này đang giảm và có giá trị bằng
1V ứng với điểm M0trên đường tròn Đến thời điểm t2 góc
quét t / 2 rad điện áp ở vị trí M
Trang 27CHỦ ĐỀ 13 NĂNG LƯỢNG TRONG MẠCH DAO ĐỘNG LC
I TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1 Năng lượng điện từ:
Tổng năng lượng điện trường tụ điện và năng lượng từ trường trên cuộn cảm gọi là năng lượng điện từ
a Năng lượng điện từ:
+ Trong một chu kỳ có 4 lần WL WC, khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp để WL WC là T/4
+ Thời gian từ lúc WLWL maxWC WCmax đến lúc WL WL max/ 2 W C WCmax/ 2 là T/8
* Cách cấp năng lượng ban đầu cho mạch dao động:
- Cấp năng lượng ban đầu cho tụ: 2 ; Với E: là suất điện động của nguồn
3 Công suất bù đắp do hao phí khi mạch dao động có điện trở thuần R 0 :
Dao động sẽ tắt dần Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một năng lượng có công suất:
Trang 28Ví dụ 1: Một mạch dao động gồm 1 tụ điện C 20nF và 1 cuộn cảm L 8 H điện trở không đáng kể Điện áp cực đại ở hai đầu tụ điện là U0 1,5V Cường độ dòng hiệu dụng chạy trong mạch.
Ví dụ 2: Biết khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường của
mạch dao động điện từ tự do LC là 10 s7 Tần số dao động riêng của mạch là:
400
1s300
1s200
1s100
Trang 29Ví dụ 5: Tụ điện của mạch dao động có điện dung C 1 F , ban đầu được điện tích đến hiệu điện thế 100V, sau đó cho mạch thực hiện dao động điện từ tắt dần Năng lượng mất mát của mạch từ khi bắt đầu thực hiện dao động đến khi dao động điện từ tắt hẳn là bao nhiêu?
WC
WL
Bài 2: Biểu thức nào liên quan đến dao động điện từ sau đây là không đúng ?
A Năng lượng từ trường tức thời:
2 L
LiW
2
B Năng lượng điện trường tức thời
2 C
CuW
Trang 30D Tần số góc của dao động điện từ tự do là LC
Bài 3: Trong mạch dao động LC có điện trở thuần bằng không thì
A Năng lượng điện trường tập trung ở cuộn cảm và biến thiên với chu kỳ bằng chu kỳ dao động riêng
A bằng năng lượng từ trường B bằng hai lần năng lượng từ trường
C bằng ba lần năng lượng từ trường D bằng một nửa năng lượng từ trường
Bài 5: Trong một mạch dao động điện từ LC, điện tích của tụ biến thiên theo hàm số q Q cos t C 0 Khi điện tích của tụ điện là Q0 thì năng lượng từ trường
q2
A bằng bốn lần năng lượng điện trường B bằng năng lượng từ trường
C bằng ba lần năng lượng điện trường D bằng hai lần năng lượng điện trường
Bài 6: Cường độ dòng điện trong mạch dao động lí tưởng biến đổi với tần số f Phát biểu nào sau đây là
không đúng ?
A Năng lượng điện từ không biến đổi.
B Năng lượng điện từ biến đổi với tần sổ f/2.
C Năng lượng từ trường biến đổi với tần số 2f.
D Năng lượng điện trường biến đổi với tần số 2f.
Bài 7: Nhận xét nào sau đây liên quan đến năng lượng điện từ của mạch dao động là đúng? Điện tích
trong mạch dao động lí tưởng biến đổi với chu kỳ T thì
A Năng lượng điện trường biến đổi với chu kỳ T/2.
B Năng lượng điện trường biến đổi với chu kỳ 2T.
C Năng lượng từ trường biến đổi với chu kỳ 2T.
D Năng lượng điện từ biến đổi với chu kỳ T/2.
Bài 8: Xét mạch dao động lí tưởng LC Khoảng thời gian ngắn nhất kể từ lúc năng lượng điện trường cực
đại đến lúc năng lượng từ trường cực đại là
Trang 31Bài 10: Nhận xét nào sau đây liên quan đến năng lượng điện từ của mạch dao động là sai ?
A Tại mọi thời điểm, tổng năng lượng điện trường và năng lượng từ trường là không đổi.
B Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến đổi tuần hoàn với chu kỳ T/2.
C Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến đổi tuần hoàn không theo một tần số chung.
D Năng lượng của mạch dao động gồm năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và năng lượng từ
trường tập trung ở cuộn cảm
Bài 11: Trong mạch dao động điện từ LC lí tưởng, mạch dao động với tần số là f thì năng lượng điện
trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn
A cùng tần số f f / 2 và ngược pha B cùng tần số f 2f và ngược pha
C cùng tần số f f và cùng pha D cùng tần số f 2f và vuông pha
Bài 12: Trong thực tế, các mạch dao động LC đều tắt dần Nguyên nhân là do
A luôn có sự toả nhiệt trên dây dẫn của mạch.
B điện tích ban đầu tích cho tụ điện thường rất nhỏ.
C năng lượng ban đầu của tụ điện thường rất nhỏ.
D cường độ dòng điện chạy qua cuộn cảm có biên độ giảm dần.
Bài 13: Chọn câu phát biểu sai Trong mạch LC dao động điện từ điều hoà
A tại mọi điểm, tổng năng lượng điện trường trong tụ điện và năng lượng từ trường của cuộn cảm
luôn bằng không
B luôn có sự trao đổi năng lượng giữa tụ điện và cuộn cảm.
C cường độ dòng điện trong mạch luôn sớm pha / 2 so với điện áp giữa hai bản tụ điện
D năng lượng điện trường cực đại của tụ điện có giá trị bằng năng lượng từ trường cực đại của cuộn
cảm
Bài 14: Trong một mạch dao động điện từ LC, điện tích của một bản tụ biến thiên theo thời gian theo hàm
số q q cos t 0 Khi năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường thì điện tích các bản tụ có độ lớn là
A q /20 B q /80 C q / 20 D q /40
Bài 15: Trong mạch dao động LC lí tưởng năng lượng điện từ trường của mạch dao động
A biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T/2.
B biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì 2T.
C không biến thiên tuần hoàn theo thời gian.
D biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T.
Bài 16: Trong mạch dao động LC (lí tưởng), nếu điện tích cực đại trên tụ điện là Q0 và dòng điện trong mạch cực đại thì năng lượng điện trường biến thiên với tần số:I0
A f I / 2 Q0 0 B f I / 4 Q0 0 C f 2 I / Q0 0 D f I /0 Q0
Bài 17: Mạch dao động có hiệu điện thế cực đại hai đầu tụ là U0 Khi năng lượng từ trường bằng năng lượng điện trường thì hiệu điện thế 2 đầu tụ là
A u U / 3 0 B u U 0 2 C u U / 2 0 D u U / 2 0
Bài 18: Một mạch dao động điện từ LC, gồm cuộn dây có lõi thép sắt từ, ban đầu tụ điện được tích điện
nào đó, rồi cho dao động tự do Dao động của dòng điện trong mạch là dao động tắt dần là vì:
0
q
A Bức xạ sóng điện từ;
Trang 32B Do dòng Fucô trong lõi thép của cuộn dây;
C Toả nhiệt do điện trở thuần của cuộn dây;
D Do cả ba nguyên nhân trên.
B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU
Bài 1: Dao động điện từ tự do trong mạch dao động LC được hình thành là do hiện tượng nào sau đây?
A Hiện tượng tự cảm B Hiện tưởng cảm ứng điện từ.
C Hiện tượng từ hoá D Hiện tưởng cộng hưởng điện.
Bài 2: Trong mạch điện dao động điện từ LC, dòng điện tức thời tại thời điểm Wt nWd được tính theo biểu thức:
0
Qi
n 1
Bài 4: Một mạch dao động điện từ LC, có điện trở thuần không đáng kể Hiệu điện thế giữa hai bản tụ
điện biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số f Phát biểu nào sau đây là sai?
A Năng lượng điện từ bằng năng lượng từ trường cực đại.
B Năng lượng điện trường biến thiên tuần hoàn với tần số 2f.
C Năng lượng điện từ biến thiên tuần hoàn với tần số f.
D Năng lượng điện từ bằng năng lượng điện trường cực đại.
Bài 5: Trong mạch điện dao động điện từ LC, khi điện tích giữa hai bản tụ có biểu thức: q Q cos t0 thì năng lượng tức thời của cuộn cảm và của tụ điện lần lượt là:
2 2 0 t
Bài 6: Chọn điều kiện ban đầu thích hợp để điện tích của tụ điện trong mạch dao động LC có dạng
Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về năng lượng điện trường tức thời trong mạch dao
A biến thiên tuần hoàn với chu kì T B biến thiên tuần hoàn với chu kì T/2.
C không biến thiên theo thời gian D biến thiên tuần hoàn với chu kì 2T.
Trang 33Bài 8: Khi so sánh dao động của con lắc lò xo với dao động điện từ trong trường hợp lí tưởng thì độ cứng
của lò xo tương ứng với
A điện dung C của tụ điện B hệ số tự cảm L của cuộn dây.
C điện tích q của bản tụ điện D nghịch đảo điện dung C của tụ điện.
Bài 9: Nếu điện tích trên tụ của mạch LC biến thiên theo công thức q Q cos 0 t C Tìm biểu thức sai trong các biểu thức năng lượng của mạch LC sau đây?
A Năng lượng dao động:
2 0
Bài 10: Một mạch dao động gồm một cuộn dây L và tụ điện C thực hiện dao động điện từ tự do Để tần
số dao động riêng của mạch dao động giảm đi 2 lần thì phải thay tụ điện C bằng tụ điện C0 có giá trị
Bài 11: Nhận xét nào sau đây về đặc điểm của mạch dao động điện từ điều hoà LC là không đúng?
A Tần số dao động của mạch thay đổi.
B Điện tích trong mạch biến thiên điều hoà.
C Năng lượng điện trường tập trung chủ yếu ở tụ điện.
D Năng lượng từ trường tập trung chủ yếu ở cuộn cảm
Bài 12: Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C đang thực
hiện dao động điện từ tự do Gọi Q0 là điện tích cực đại giữa hai bản tụ; q và i là điện tích và cường độ dòng điện trong mạch tại thời điểm t Hệ thức nào dưới đây là đúng?
Bài 13: Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C đang thực
hiện dao động điện từ tự do Gọi U0 là điện áp cực đại giữa hai bản tụ; u và i là điện áp giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện trong mạch tại thời điểm t Hệ thức nào dưới đây được viết đúng?
Trang 34Bài 15: Trong mạch dao động LC lý tưởng, gọi i và u là cường độ dòng điện trong mạch và hiệu điện thế
giữa hai đầu cuộn dây tại một thời điểm nào đó, là cường độ dòng điện cực đại trong mạch Hệ thức I0biểu diễn mối liên hệ giữa i, u và làI0
Bài 16: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm có L và một tụ điện có điện dung C thực hiện dao động
điện từ không tắt Giá trị cực đại của hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện bằng U0 Giá trị cực đại của cường độ dòng điện trong mạch là
A Vận tốc v tương ứng với điện tích q.
B Khối lượng m của vật nặng tương ứng với hệ số tự cảm L của cuộn dây.
C Độ cứng k của lò xo tương ứng với điện dung C của tụ điện.
D Gia tốc a ứng với cường độ dòng điện i.
Bài 18: Chọn phát biểu sai khi nói về mạch dao động điện từ?
A Năng lượng điện tập chung ở tụ điện, năng lượng từ tập chung ở cuộn cảm.
B Năng lượng điện và năng lượng từ luôn bảo toàn.
C Năng lượng của mạch dao động luôn được bảo toàn.
D Tần số góc của mạch dao động là 1
LC
C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG
Bài 1: Điện tích của tụ điện trong mạch dao động LC biến thiên theo phương trình
Tại thời điểm , ta có:
0
q Q cos 2000 t t 2,5.10 s 4
A Năng lượng điện trường cực đại
B Điện áp giữa hai bản tụ bằng 0.
C Điện tích của tụ cực đại.
D Dòng điện qua cuộn dây bằng 0.
Bài 2: Trong mạch dao động LC có dao động điện từ với tẩn số 1 MHz, tại thời điểm t = 0, năng lượng từ
trường trong mạch có giá trị cực đại Thời gian ngắn nhất kể từ thời điểm ban đầu để năng lượng từ trường bằng một nửa giá trị cực đại của nó là:
A 0,5.10 s 6 B 10 s 6 C 2.10 s 6 D 0,125.10 s 6
Bài 3: Mạch dao động LC C 5 F Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 4 V Năng lượng điện từ của mạch bằng:
Bài 4: Nhận xét nào sau đây về đặc điểm của mạch dao động điện từ điều hòa LC là không đúng
A Điện tích trong mạch biến thiên điều hòa
B Năng lượng điện trường tập trung chủ yếu ở tụ điện
C Năng lượng từ trường tập trung chủ yếu ở cuộn cảm
Trang 35D Tần số dao động của mạch phụ thuộc vào điện tích của tụ điện
Bài 5: Một mạch dao động LC có R 0 Dao động điện từ riêng (tự do) của mạch LC có chu kì
Năng lượng điện trường trong mạch biến đổi tuần hoàn với chu kì là:
4
2,0.10 s
A 0,5.10 s 4 B 4,0.10 s 4 C 2,0.10 s 4 D 1,0.10 s 4
Bài 6: Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C có năng lượng điện trường
biến thiên với tần số 1 MHz thì:
A Chu kỳ dao động của dòng điện trong mạch là 2 s
B Năng lượng từ trường biển thiên tuần hoàn với chu kỳ 106 s
C Năng lượng dao động của mạch biến thiên chu kỳ 10 6 s
D Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường đều được bảo toàn
Bài 7: Một mạch dao động lí tưởng đang thực hiện dao động tự do Lúc năng lượng điện trường bằng
J thì năng lượng từ trường bằng J Hiệu điện thế cực đại hai đầu cuộn cảm bằng 10 V, dòng
6
điện cực đại trong mạch bằng 62,8 mA Tẩn số dao động của mạch là:
Bài 8: Năng lượng điện trường trong tụ điện của một mạch dao động với chu kì T sẽ:
A Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì 2T
B Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T
C Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T/2
D Không biến thiên tuần hoàn theo thời gian
Bài 9: Trong mạch điện dao động điện từ LC, khi điện tích giữa hai bản tụ biến thiên theo quy luật:
thì năng lượng tức thời của cuộn cảm là:
A 318 Hz, 3.10 J 5 B 318 Hz, 9.10 J 5 C 318 Hz, 8.10 J 5 D 418 Hz, 5.10 J 5
Bài 11: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về năng lượng dao động điện từ tự do (dao động riêng) trong
mạch dao động điện từ LC không điện trở thuần?
A Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng tổng năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và
năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm
B Khi năng lượng điện trường giảm thì năng lượng từ trường tăng.
C Năng lượng từ trường cực đại bằng năng lượng điện từ của mạch dao động.
D Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên điều hòa với tần số bằng một nửa tần số
của cường độ dòng điện trong mạch
Bài 12: Mạch dao động lí tưởng LC gồm tụ điện có điện dung C và cuộn dây có độ tụ cảm L 0,125 H Mạch được cung cấp một năng lượng 25 J bằng cách mắc tụ vào nguồn điện một chiều có suất điện động Khi mạch dao động thì dòng điện tức thời trong mạch là i I cos 4000t A 0 Suất điện động của nguồn có giá trị là
Trang 36Bài 13: Trong mạch dao động LC lí tưởng:
A năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm và biến thiên với chu kì bằng chu kì dao động riêng của
Bài 14: Một mạch dao động LC lí tưởng gồm tụ có điện dung C và cuộn cảm có độ tự cảm L Nối 2 cực
của nguồn điện một chiều có suất điện động điện trở trong r vào 2 đầu cuộn cảm Sau khi dòng điện trong mạch ổn định, cắt nguồn thì trong mạch LC có dao động điện từ với điện áp cực đại giữa hai bản tụ
là U0 Biết L 25r C 2 Tỉ số giữa U0 và là
Bài 15: Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do Thời gian ngắn nhất để năng
lượng điện trường giảm từ giá trị cực đại xuống còn một nửa giá trị cực đại là 1,5.10 s 4 Thời gian ngắn nhất để tụ phóng điện từ giá trị cực đại đến khi phóng điện hết là:
A 6.10 s4 B 1,5.10 s4 C 12.10 s4 D 3.10 s4
Bài 16: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về năng lượng dao động điện từ tự do (dao động riêng) trong
mạch dao động điện từ LC không điện trở thuần?
A Khi năng lượng điện trường giảm thì năng lượng từ trường tăng.
B Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng tổng năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và
năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm
C Năng lượng từ trường cực đại bằng năng lượng điện từ của mạch dao động.
D Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên điều hòa với tần số bằng một nửa tấn số
của cường độ dòng điện trong mạch
Bài 17: Mạch dao động lý tưởng LC Dùng nguồn điện một chiều có suất điện động 10 V cung cấp cho
mạch một năng lượng 25 J bằng cách nạp điện cho tụ thì dòng điện tức thời trong mạch cứ sau khoảng thời gian / 4000s lại bằng không Xác định độ tự cảm cuộn dây:
A L 1 H B L 0,125 H C L 0, 25 H D L 0,5 H
Bài 18: Mạch dao động tự do LC có L 40 mH , C 5 F , năng lượng điện từ trong mạch là 3,6.10 J4 Tại thời điểm hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 8 V, năng lượng điện trường và cường độ dòng điện trong mạch lần lượt là:
A 1,6.10 J; 0,05A4 B 1,6.10 J; 0,1A4 C 2.10 J; 0,05A4 D 2.10 J; 0,1A4
Bài 19: Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường của mạch dao động LC lý tưởng là đại lượng
A không đổi theo thời gian
B biến đổi điều hòa cùng tần số với tần số mạch dao động.
C biến đổi tuần hoàn theo thời gian với tần số gấp đôi tần số dao động của điện tích và dòng điện.
D biến đổi điều hòa với tần số bằng nửa tần số mạch dao động.
Bài 20: Một mạch dao động LC lí tưởng, điện tích của tụ điện trong mạch biến thiên phụ thuộc vào thời
gian theo phương trình q Q cos ft C Câu phát biểu nào sau đây về mạch dao động là đúng:
Trang 37A Điện tích của tụ điện trong mạch biến thiên tuần hoàn với tần số f
B Dòng điện chạy qua cuộn cảm L trong mạch biến thiên điều hòa với tần số f
C Năng lượng của mạch biến thiên tuần hoàn với tần số f
D Năng lượng từ trường của mạch biến thiên tuấn hoàn với tần số f
Bài 21: Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do Thời gian ngắn nhất để năng
lượng điện trường giảm từ giá trị cực đại xuống còn một nửa giá trị cực đại là 1,5.104 s Thời gian ngắn nhất để điện tích trên tụ giảm từ giá trị cực đại xuống còn một nửa giá trị đó là:
A 3.10 4s B 2.10 4s C 6.10 4s D 12.10 4s
Bài 22: Một mạch dao động LC lý tưởng, khoảng thời gian để điện tích trên tụ có độ lớn không vượt quá
1/2 điện tích cực đại trong nửa chu kỳ là 4 s Năng lượng điện, năng lượng từ trong mạch biến thiên tuần hoàn với chu kỳ là:
D VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO
Bài 1: Một mạch dao động LC gồm tụ điện C 3000 pF và cuộn dây có độ tự cảm L 28 H , điện trở
Để dao động trong mạch được duy trì với điện áp cực đại trên tụ điện thì phải cung
cấp cho mạch một công suất là bao nhiêu?
Bài 2: Một mạch dao động gồm cuộn dây có L 10mH , điện trở r 0, 4 và 1 tụ điện có điện dung C
Để duy trì dao động điều hòa trong mạch với điện áp trên tụ là 5V thì phải bổ sung cho mạch một năng lượng là 3 J trong thời gian 1 phút Điện dung của tụ là:
Bài 3: Tụ điện của mạch dao động có điện dung C l F , ban đầu được điện tích đến hiệu điện thế 100V, sau đó cho mạch thực hiện dao động điện từ tắt dần Năng lượng mất mát của mạch từ khi bắt đầu thực hiện dao động đến khi dao động điện từ tắt hắn là:
Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn điện không đổi có suất điện động E 12V và điện trở trong
Ban đầu khoá K đóng đến khi dòng điện đã ổn định thì ngắt khóa K Khi đó trong mạch có dao