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?
Hãy 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
-
Để dao động điện từ của mạch dao động LC không bị tắt dần, người ta thường dùng biện pháp nào sau đây?
-
Mắc mạch dao động LC vào một nguồn điện ngoài, nguồn này có hiệu điện thế biến thiên theo thời gian u = U0cosωt. Nhận xét nào sau đây về dòng điện trong mạch LC là đúng:
-
Trong mạch dao động điện từ LC, nếu điện tích cực đại trên tụ điện là Qo và Cđdđ cực đại trong mạch là Io thì chu kỳ dao động điện từ trong mạch là
-
Trong một mạch dao động LC gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L không đổi và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Chu kỳ dao động riêng của mạch
-
Trong không gian giữa hai bản tụ của mạch dao động LC đang hoạt động. Điều nào sau đây là đúng:
-
Mạch dao động LC trong máy thu vô tuyến có điện dung C0 = 8,00.10-8 F và độ tự cảm L = 2.10-6 H, thu được sóng điện từ có bước sóng 240p m. Để thu được sóng điện từ có bước sóng 18p m người ta phải mắc thêm vào mạch một tụ điện có điện dung C1 bằng bao nhiêu và mắc như thế nào?
-
Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C đang có dao động điện từ tự do. Điện tích trên một bản tụ ở thời điểm t có dạng biểu thức \( q = {q_0}\cos \left( {\omega t + \frac{\pi }{2}} \right)(C)\) (t tính bằng giây). Kể từ thời điểm ban đầu t = 0, sau khoảng thời gian ngắn nhất 10-6s thì điện tích trên bản tụ bằng 0. Tần số dao động của mạch này là
-
Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung \(C=1\mu F\) mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L=0,1mH và điện trở \(R=0,02\Omega\) thành mạch kín. Để duy trì dao động của mạch với điện áp cực đại trên tụ là 10V thì phải cung cấp cho mạch một công suất bao nhiêu?
-
Khi điện tích trên tụ tăng từ 0 lên \( 0,5( \mu C )\) thì đồng thời cường độ dòng điện trong mạch dao động LC lí tưởng giảm từ \( 3\pi ( mA) \) xuống \( \frac{{3\sqrt 3 \pi }}{2}mA\) . Khoảng thời gian xảy ra sự biến thiên này là
-
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 đúng là
-
Trong một mạch dao động LC gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L không đổi và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Chu kỳ dao động riêng của mạch
-
Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C và cuộn dây có độ tự cảm L = 10-4 H. Điện trở cuộn dây và các dây nối không đáng kể. Biết biểu thức của điện áp giữa hai đầu cuộn dây là \(\text{u}=80\text{cos}\left( {{2.10}^{6}}t-\frac{\pi }{2} \right)\text{ }(\text{V}),\) biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là
-
Một mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Trong mạch điện đang có dao dộng điện từ tự do. Biết điện tích cực đại trên một bản tụ điện là Q0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0. Tần số dao động được tính theo công thức
-
Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần L và tụ điện C có hai bản A và B. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do với chu kì T, biên độ điện tích của tụ điện bằng Q0. Tại thời điểm t, điện tích bản A là \( {q_A} = \frac{{{Q_0}}}{2}\) và đang tăng. Sau khoảng thời gian \(\Delta t\) nhỏ nhất thì điện tích của bản B là \( {q_B} = {Q_0}\). Giá trị của \(\Delta t\) là:
-
Trong các câu sau đây, câu nào sai?
-
Mạch dao động điện từ dao động tự do với tần số góc ω. Biết điện tích cực đại trên tụ điện là q0. Cường độ dòng điện đi qua cuộn dây thuần cảm có giá trị cực đại là:
-
Một mạch dao động gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Tần số dao động riêng của mạch là
-
Trong đoạn mạch LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, cường độ dòng điện trong mạch và hiệu điện thế giữa hai đầu bản tụ điện lệch pha nhau một góc
-
Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f1, khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f2. Khi mắc song song C1 với C2 và mắc với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là:
-
Một mạch dao động LC lí tưởng có L = 40 mH, C = 25 μF, điện tích cực đại của tụ q0 = 6.10-10 C. Khi điện tích của tụ bằng 3.10-10 C thì dòng điện trong mạch có độ lớn
