Thứ năm, 09/05/2024
IMG-LOGO

Câu hỏi:

24/08/2022 632

Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn dây thuần cảm có L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 2nF. Khi năng lượng điện trường bằng một nửa năng lượng từ trường cực đại thì dòng điện trong mạch có độ lớn 2A. Lấy gốc thời gian là lúc dòng điện trong mạch có giá trị bằng một nửa giá trị cực đại và tụ đang phóng điện. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là:

A. i=2cos5.105tπ3A

Đáp án chính xác

B. i=2cos5.105t2π3A

C. i=2cos5.105t+2π3A

D. i=2cos5.105t+π3A

 Xem lời giải  Xem lý thuyết

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đáp án A

Giả sử phương trình điện tích là: q=Q0cosωt+φ

Phương trình cường độ dòng điện là:

i=q'=ω.Q0.sinωt+φ=I0.cosωt+φ+π2

Gốc thời gian là lúc tụ đang phóng điện tức là q đang giảm, ta có hình vẽ:

+ Vì q đang giảm nên I đang tăng => pha ban đầu của dòng điện φi=π3

Phương trình của I là : i=I0cosωtπ3

+ Với tần số góc: ω=1LC=12.103.2.109=5.105rad/s

+ Khi năng lượng điện trường bằng một nửa năng lượng từ trường cực đại thì năng lượng từ trường cũng bằng một nửa năng lượng từ trường cực đại nên:

12L.i2=12.12.L.I02I02=2i2=222=4I0=2A

Vậy phương trình của dòng điện i là: i=2cos5.105tπ3A

Câu trả lời này có hữu ích không?

0

Gói VIP thi online tại VietJack (chỉ 200k/1 năm học), luyện tập gần 1 triệu câu hỏi có đáp án chi tiết

ĐĂNG KÝ VIP

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Trong mạch dao động lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với chu kì T. Biết tụ điện có điện dung 2nF và cuộn cảm có độ tự cảm 8mH. Tại thời điểm t1, cường độ dòng điện trong mạch có độ lớn 5mA. Tại thời điểm t2=t1+2π.106s điện áp giữa hai bản tụ có độ lớn

Xem đáp án » 24/08/2022 1,667

Câu 2:

Một nguồn điện có suất điện động 3V, điện trở trong 2Ω, được mắc vào hai đầu mạch gồm một cuộn dây có điện trở thuần 3Ω mắc song song với một tụ điện. Biết điện dung của tụ là 5μF và độ tự cảm là 5μH. Khi dòng điện chạy qua mạch đã ổn định, người ta ngắt nguồn điện khỏi mạch. Lúc đó nhiệt lượng lớn nhất toả ra trên cuộn dây bằng bao nhiêu?

Xem đáp án » 24/08/2022 1,499

Câu 3:

Một tụ điện có điện dung C = 5nF gồm hai bản A và B được nối với nguồn điện không đổi có suất điện động E = 8V, bản A nối với cực dương, bản B nối với cực âm. Sau đó, ngắt tụ ra khỏi nguồn và nối tức thời hai bản tụ với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L=50μH. Tính từ lúc nối điện khi điện tích của bản B bằng 20nC và bản tụ này đang ở trạng thái phóng điện thì mất thời gian ngắn nhất là:

Xem đáp án » 24/08/2022 441

Câu 4:

Mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động biến thiên theo biểu thức i=0,04cosωtA. Biết cứ sau những khoảng thời gian ngắn nhất 0,25μs thì năng lượng điện trường và năng lượng từ trường bằng nhau và bằng 0,8πμJ. Điện dung của tụ điện bằng:

Xem đáp án » 24/08/2022 438

Câu 5:

Cho mạch điện như hình vẽ. Biết C=500pF,L=0,2mH,E=1,5V. Lấy π2=10. Tại thời điểm t = 0, khoá K chuyển từ 1 sang 2. Thiết lập phương trình biểu diễn sự phụ thuộc của điện tích trên tụ điện C theo thời gian?

Xem đáp án » 24/08/2022 426

Câu 6:

Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L=20μH, điện trở thuần R=4Ω và tụ điện có điện dung C=2nF. Cần cung cấp cho mạch công suất là bao nhiêu để duy trì dao động điện từ trong mạch, biết rằng hiệu điện thế cực đại giữa hai tụ là 5V:

Xem đáp án » 24/08/2022 386

Câu 7:

Trong mạch dao động LC, tụ C được cấp năng lượng W0=106J từ nguồn điện không đổi có suất điện động E = 4V. Sau đó tụ phóng điện qua cuộn dây, cứ sau khoảng thời gian Δt=106s thì năng lượng trong tụ điện và trong cuộn cảm lại bằng nhau. Cường độ cực đại trong cuộn dây là:

Xem đáp án » 24/08/2022 362

Câu 8:

Một mạch dao động có tụ điện với điện dung C = 6pF, cuộn cảm có hệ số tự cảm L = 2,4mH và điện trở hoạt động R=5Ω. Để duy trì dao động của mạch như ban đầu thì cần nguồn cung cấp cho mạch công suất 45μW. Hiệu điện thế cực đại trên tụ là?

Xem đáp án » 24/08/2022 307

Câu 9:

Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C=1μF mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L=0,1mH và điện trở r=0,02Ω 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?

Xem đáp án » 24/08/2022 277

Câu 10:

Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C=1μF mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L=0,1mH và điện trở r=0,02Ω 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?

Xem đáp án » 24/08/2022 270

Câu 11:

Dao động điện từ trong mạch dao động điều hoà. Khi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm bằng uL=1,2V thì cường độ dòng điện trong mạch i=1,8mA. Còn khi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm bằng uL=0,9V thì cường độ dòng điện trong mạch i=2,4mA. Biết độ tự cảm của cuộn dây L=5mH, điện dung của tụ điện và năng lượng dao động điện từ trong mạch bằng:

Xem đáp án » 24/08/2022 228

Câu 12:

Một mạch dao động có L=3,6.104H;C=18nF. Mạch được cung cấp một công suất 6mW để duy trì dao động điện từ với hiệu điện thế cực đại trên hai bản tụ là 10V. Điện trở của mạch là:

Xem đáp án » 24/08/2022 222

Câu 13:

Mạch dao động kín, lí tưởng có L=1mH,C=10μC. Khi dao động cường độ dòng điện hiệu dụng I=1mA. Chọn gốc thời gian là lúc năng lượng điện trường bằng 3 lần năng lượng từ trường và tụ điện đang phóng điện. Biểu thức cường độ dòng điện trên mạch dao động.

Xem đáp án » 24/08/2022 198

Câu 14:

Mạch dao động có tụ điện 10nF và cuộn cảm 4mH. Tại thời điểm ban đầu dòng điện qua cuộn dây bằng dòng hiệu dụng và đang giảm. Ở thời điểm nào ngay sau đó, năng lượng điện bằng 3 lần năng lượng từ. Lấy π2=10

Xem đáp án » 24/08/2022 184

LÝ THUYẾT

1. Mạch dao động

- Mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với một cuộn cảm có độ tự cảm L thành mạch kín.

Nếu r rất nhỏ (» 0): mạch dao động lí tưởng..

                                                                                                        Bài 20: Mạch dao động (ảnh 1)

- Muốn mạch hoạt động thì ta tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện tạo ra một dòng điện xoay chiều trong.

                                                                                                Bài 20: Mạch dao động (ảnh 1)

- Người ta sử dụng điện áp xoay chiều được tạo ra giữa hai bản của tụ điện bằng cách nối hai bản này với mạch ngoài. Mạch ngoài ở đây là các bộ phận khác của các mạch vô tuyến.

                                                                                                          Bài 20: Mạch dao động (ảnh 1)

 

2. Dao động điện từ tự do trong mạch dao động.

a. Sự biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong mạch dao động.

+ Sự biến thiên điện tích trên một bản: q = q0cos(wt + j)   với: ω=1LC

+ Phương trình về dòng điện trong mạch: i=I0cosωt+φ+π2 với: I0=q0ω 

- Nếu chọn gốc thời gian là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện:

                   q=q0cosωt thì: i=I0cosωt+π2

- Vậy điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong mạch dao động biến thiên điều hoà theo thời gian; i sớm pha π2 so với q.

b. Định nghĩa dao động điện từ tự do.

Sự biến thiên điều hoà theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện (hoặc cường độ điện trường E và cảm ứng từ B) trong mạch dao động gọi là dao động điện từ tự do.

c. Chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động.

+ Chu kì dao động riêng: T=2πLC(s)

+ Tần số dao động riêng: f=12πLCHz

Dao động điện từ xuất hiện trong mạch trong trường hợp này được gọi là dao động điện từ riêng của mạch.

3. Năng lượng điện từ

- Tổng năng lượng điện trường tức thời trong tụ điện và năng lượng từ trường tức thời trong cuộn cảm của mạch dao động gọi là năng lượng điện từ.

- Năng lượng điện trường tức thời trong tụ điện là:

Wdt=12Cu2=qA22C=q022Ccos2ωt+φ

- Năng lượng điện trường tức thời trong tụ điện là: 

 Wtt=12Li2=LI02sin2ωt+φ=q022Csin2ωt+φ

=> Năng lượng điện từ trong mạch dao động là tổng năng lượng điện trường và từ trường: 

W=Wdt+Wtt=Q022C

Nếu mạch không tiêu hao năng lượng thì năng lượng của mạch được bảo toàn.

Câu hỏi mới nhất

Xem thêm »
Xem thêm »