Giá trị tức thời các đại lượng trong mạch LC. C4.P4

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

Yêu cầu

1. Trong mạch LC có điện trường trong tụ, từ trường trong cuộn cảm. Tổng năng lượng điện từ là không đổi, với mạch lý tưởng. Ở đó các đại lượng điện gồm: u, i, q, w… sẽ thay đổi theo thời gian với quy luật điều hòa.

2. Đặc biệt về pha dao động của các đại lượng điện và từ là vuông nhau. Do đó, các em chú ý các tình huống hỏi về pha, về giá trị tức thời của các đại lượng.

Đây là các câu hỏi ở mức khá, từ 7 – 8 điểm, chúc các em nắm chắc và vận dụng thành công trong bài thi.

Nội dung

1.  Giá trị tức thời của các đại lượng trong mạch liên hệ theo năng lượng.

Với

2. Giá trị tức thời liên hệ theo góc pha:

Ta đã biết nếu hai đại lượng x, y vuông pha nhau thì:

         Vì q, i vuông pha, vì u và i vuông pha nên ta có thể áp dụng biểu thức trên

         Hai thời điểm cùng pha khi: t2 – t1 = n.T khi đó sẽ có u2 = u1; q2 = q1; i2 = i1.

         Hai thời điểm ngược pha khi: t2 – t1 = (2n+1).T/2 khi đó sẽ có u2 = -u1; q2 = -q1; i2 = -i1.

         Hai thời điểm vuông pha: t2 – t1 = (2n+1).T/4 thì

Nếu n chẵn và lẻ sẽ có sự khác biệt khi phá bỏ trị tuyệt đối.

* BÀI TẬP MINH HỌA

Xét hai mạch dao động điện từ lí tưởng. Chu kì dao động riêng của mạch thứ nhất là T1, của mạch thứ hai là T2 = 2T1. Ban đầu điện tích trên mỗi bản tụ điện có độ lớn cực đại Q0. Sau đó mỗi tụ điện phóng điện qua cuộn cảm của mạch. Khi điện tích trên mỗi bản tụ của hai mạch đều có độ lớn bằng q (0 < q < Q0) thì tỉ số độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ nhất và độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ hai bằng bao nhiêu?

Lời giải:

Đây là câu vận dụng nhiều kiến thức cùng lúc: Công thức độc lập, tỉ lệ thức. Nó sẽ làm các em hơi bối rối.

Kiến thức đầu tiên các em cần nhớ là công thức vuông pha giữa hai đại lượng i và q trong mạch LC như sau:

Chứng minh đẳng thức:

 (1)

.

Từ (1) và (2) ta có:

Có:  nên

Áp dụng  cho hai bản tụ điện ta có:

Từ đó ta vận dụng một chút toán học và điều kiện bài cho là có thể tìm được đáp án:

 

Đs.

    Bài tập trắc nghiệm

  • (1)

    Một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện có điện dung 0,125 µF và một cuộn cảm có độ tự cảm 50 µH. Điện trở thuần của mạch không đáng kể. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là 3 V. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là.

    0,15 A

    7,5  A        

    7,5  mA    

    15 mA

  • (2)

    Cho mạch dao động LC lí tưởng. Dòng điện chạy trong mạch có biểu thức  với t đo bằng µs. Xác định điện tích cực đại của một bản tụ điện.

    0,002C

    10-12C

    2 nC

    0,004 C                              

  • (3)

    Mạch dao động LC lí tưởng gồm tụ điện có điện dung 0,2 µF và cuộn dây có hệ số tự cảm 0,05 H. Tại một thời điểm điện áp giữa hai bản tụ là 20 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 0,1 A. Tính tần số góc của dao động điện từ và cường độ dòng điện cực đại trong mạch.

    103 rad/s; 0,11. A    

    103 rad/s; 0,12 A

    104 rad/s; 0,11 A

    104 rad/s; 0,11 A

  • (4)

    Mạch dao động LC có điện trở thuần bằng không gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 4 mH và tụ điện có điện dung 9 nF. Trong mạch có dao động điện từ tự do, hiệu điện thế cực đại giữa hai bản cực của tụ điện bằng 5 V. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là 3 V thì cường độ dòng điện trong cuộn cảm bằng

    6 mA

    3 mA

    9 mA

    12 mA

  • (5)

    Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 50 µH và tụ có điện dung 5 µF. Điện áp cực đại trên tụ 12 V. Tính giá trị điện áp hai bản tụ khi độ lớn cường độ dòng là 0,04. A.

    3 V

    4 V

    12 V

    4 V     

  • (6)

    Một mạch dao động điện từ gồm tụ điện có điện dung 0,0625 µF và một cuộn dây thuần cảm, đang dao động điện từ có dòng điện cực đại trong mạch là 60 mA. Tại thời điểm ban đầu điện tích trên tụ điện là 1,5 µC và cường độ dòng điện trong mạch 30 mA. Độ tự cảm của cuộn dây là

    50 mH

    40 mH

    60 mH

    70 mH

  • (7)

    Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 50 mH và tụ điện có điện dung C. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do với cường độ dòng điện . Ở thời điểm mà cường độ dòng điện trong mạch bằng một nửa cường độ hiệu dụng thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ có độ lớn bằng.

    3 V

    12 V

    6 V

    5 V

  • (8)

    Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 50 mH và tụ điện có điện dung C. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do với điện áp cực hai đầu cuộn cảm là 12 V. Ở thời điểm mà cường độ dòng điện trong mạch bằng 0,03.  A thì điện tích trên tụ có độ lớn bằng 15  µC. Tần số góc của mạch là

    2.103 rad/s

    5.103 rad/s    

    5.104 rad/s

    25.104 rad/s

  • (9)

    Một mạch dao động LC lí tưởng có chu kì 2 µs. Tại một thời điểm, điện tích trên tụ 3µC sau đó 1µs dòng điện có cường độ 4.π A. Tìm điện tích cực đại trên tụ.

    10-6 C

    5.10-5 C

    10-4 C

    5.10-6 C

  • (10)

    Một mạch dao động LC lí tưởng có chu kì T. Tại một thời điểm điện tích trên tụ bằng 6.10-7C, sau đó 3T/4 cường độ dòng điện trong mạch bằng 1,2.π.10-3 A. Tìm chu kì T của mạch dao động.

    5.10-4 s

    10-3 s

    10-4 s

    5.10-3 s

Để lại một bình luận

Hãy trở thành người đầu tiên bình luận!

avatar
wpDiscuz
Bài liên quan
Sách và tư liệu
ĐA. Nội dung 13. Con lắc đơn, vận tốc, gia tốc, lực căng, cơ năng, thế năng
ĐA. Nội dung 13. Con lắc đơn, vận tốc, gia tốc, lực căng, cơ năng, thế năng
Để được giải đáp những vấn đề mình thắc mắc các bạn vào group: Học Vật lý cùng Nhân Thành ...
Nghìn lẻ một đêm – Chương 34: Người 2 lần tỉnh mộng (Tiếp)
No img
- Mụ già đáng nguyền rủa kia? - Tiếng thét của chàng làm cho bất ...
UNIT 15 – TEST 1 – Tiếng anh lớp 11 – Tài liệu cô Cẩm Nhung
UNIT 15 – TEST 1 – Tiếng anh lớp 11 – Tài liệu cô Cẩm Nhung
 UNIT 15                                       TEST 1I.              PRONUNCIATIONChoose the word that has the underlined part pronounced differently from that of the others.1.     ...
VẬT LÝ 10 – ND3. SỰ RƠI TỰ DO
VẬT LÝ 10 – ND3. SỰ RƠI TỰ DO
KIẾN THỨC VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 1: SỰ RƠI TỰ DO, VẬT LÝ LỚP 10 CHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN VÀ ...
“SỞ THÍCH ĐẶC BIỆT” – HỒ CHÍ MINH TOÀN TẬP 1
No img
"SỞ THÍCH ĐẶC BIỆT"Từ khi đến Pari, Khải Định, Hoàng đế nước An Nam đã thành mục tiêu bao vây ...