Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn thuần cảm L và hai tụ điện C giống nhau mắc nối tiếp. Mạch đang hoạt động thì ngay tại thời điểm nặng lượng điện trường trong tụ gấp đôi năng lượng từ trường trong cuộn cảm, một tụ bị đánh thủng hoàn toàn. Điện áp cực đại hai đầu cuộn cảm đó sẽ bằng bao nhiêu lần so với lúc đầu?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi U0 là điện áp cực đại lúc đầu giữa hai đầu cuộn cảm cũng chính là điện áp cực đại giữa hai đầu bộ tụ; C là điện dung của mỗi tụ.
+ Năng lượng ban đầu của mạch dao động
\( {{\rm{W}}_0} = \frac{{\frac{C}{2}U_0^2}}{2} = \frac{C}{4}U_0^2\)
Theo giả thuyết, khi năng lượng điện trường WC trong tụ gấp đôi năng lượng từ trường WL trong cuộn cảm, thì:
\( {W_{{C_1}}} = {W_{{C_2}}} = {W_L} = \frac{1}{3}{W_0}\)
+ Khi một tụ bị đánh thủng hoàn toàn thì năng lượng của mạch:
\( {\rm{W}} = \frac{2}{3}{{\rm{W}}_0} = \frac{2}{3}\frac{{CU_0^2}}{4} = \frac{{CU_0^2}}{6}\)
Mặt khác:
\(\begin{array}{*{20}{l}} {{\rm{W}} = \frac{{C{U_0}{'^2}}}{2} \Rightarrow \frac{{C{U_0}{'^2}}}{2} = \frac{{CU_0^2}}{6}}\\ { \Rightarrow {U_0}' = \frac{{{U_0}}}{{\sqrt 3 }}} \end{array}\)
Câu hỏi liên quan
-
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?
-
Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn có suất điện động E=12V điện trở trong r = 1Ω, tụ có điện dung C=100μF, cuộn dây có hệ số tự cảm L=0,2H và điện trở là R0= 5Ω; điện trở R=18Ω. Ban đầu K đóng, khi trạng thái trong mạch đã ổn định người ta ngắt khoá K. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong thời gian từ khi ngắt K đến khi dao động trong mạch tắt hoàn toàn?
-
Chọn câu sai khi nói về nguyên tắc thu sóng điện từ.
-
Một cuộn dây cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C thành một mạch dao động LC. Chu kỳ dao động điện từ tự do của mạch này phụ thuộc vào
-
Một mạch dao động LC gồm một tụ điện có điện dung 25 nF và cuộn dây có độ tự cảm L. Dòng điện trong mạch biến thiên theo phương trình \(\text{i}=0,02\text{cos}\left( 8000t \right)\text{ }\left( \text{A} \right).\) Xác định L trong mạch?
-
Trong một mạch dao động điện từ không lí tưởng, đại lượng có thể coi như không đổi theo thời gian là
-
Trong mạch dao động LC lí tưởng, cứ sau những khoảng thời gian bằng 0,05s thì năng lượng điện trường lại bằng năng lượng từ trường. Chu kì dao động của mạch là:
-
Mạch dao động điện từ điều hòa LC có chu kỳ
-
Để dao động điện từ của mạch dao động LC không bị tắt dần, người ta thường dùng biện pháp nào sau đây?
-
Dao động điện từ duy trì là dao động
-
Phương trình dao động của một vật dao động điều hòa có dạng \(x{\rm{ }} = {\rm{ }}Acos\left( {\omega t{\rm{ }} + \;{\rm{ }}\frac{\pi }{2}} \right){\rm{ }}\left( {cm} \right)\). Gốc thời gian đã được chọn tại thời điểm nào?
-
Để dao động điện từ của mạch dao động LC không bị tắt dần, người ta thường dùng biện pháp nào sau đây?
-
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 Qo là điện tích cực đại giữa hai bản tụ; q và i là điện tích và Cđdđ trong mạch tại thời điểm t. Hệ thức nào dưới đây là đúng?
-
Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự do thì
-
Mạch dao động gồm cuộn dây có L = 2.10-6 H và C = 8 nF, vì cuộn dây có điện trở thuần nên để duy trì một hiệu điện thế cực đại 5 V giữa hai bản cực của tụ phải cung cấp cho mạch một công suất P = 0,6 W. Điện trở cuộn dây có giá trị
-
Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tụ cảm \(L=30\mu H\) một tụ điện có \(C=3000pF\). Điện trở thuần của mạch dao động là \(1\Omega\). Để duy trì dao động điện từ trong mạch với hiệu điện thế cực đại trên tụ điện là phải cung cấp cho mạch một năng lượng điện có công suất:
-
Khi mắc tụ điện C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng λ1 = 60 m. Khi mắc tụ điện C2 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng λ2 = 80 m. Khi mắc C1 nối tiếp C2 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng là bao nhiêu?
-
Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 50 μF và một cuộn dây có độ tự cảm L = 5 mH. Điện áp cực đại trên tụ điện là 6 V. Cường độ dòng điện trong mạch tại thời điểm điện áp trên tụ điện bằng 4 V là
-
Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với chu kì T. Biết điện tích cực đại của một bản tụ điện có độ lớn là 10-8 C và cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm là 62,8 mA. Giá trị của T là
-
Mạch dao động gồm cuộn dây có hệ số tự cảm L = 0,2mH và tụ điện có điện dung C = 1,8nC, vì cuộn dây có điện trở thuần nên để duy trì một hiệu điện thế cực đại 5V giữa 2 bản cực của tụ phải cung cấp cho mạch một công suất P = 3mW. Điện trở của cuộn dây có giá trị :
