Diễn Đàn Vật Lý | Thư Viện Vật Lý

Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm hai tụ mắc song song nhau và mắc song song với cuộn cảm thuần. Điện dung của hai tụ điện tương ứng là C1 và C2 với C2 = 2.C1, Độ tự cảm L = 5 mH. Mạch đang dao động điện từ tự do. Lúc cường độ dòng điện chạy qua tụ C1 là 0,04 A thì năng lượng của tụ C2 là [tex]13,5.10^{-6} J[/tex] . Cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm bằng.
A. 0,133 A
B. 0,108 A
C. 0,18 A
D. 0,15 A

Hai tụ mắc song song nên hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi tụ là bằng nhau, dẫn đến độ biến thiên hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi tụ là như nhau trong cùng một khoảng thời gian. Gọi:[tex]i_1=0,04A; W_2=13,5.10^{-6}J; L=5.10^{-3}H[/tex]
Ta có:
[tex]\frac{i_1}{i_2}=\frac{\Delta U.C_1}{\Delta U.C_2}=\frac{1}{2}\Rightarrow i=i_1+i_2=0.12(A)[/tex]
Năng lượng của cuộn cảm tại thời điểm đang xét là:
[tex]W_t=\frac{Li^2}{2}=36.10^{-6} (J)[/tex]
Ta có
[tex]\frac{W_1}{W_2}=\frac{\frac{C_1U^2}{2}}{\frac{C_2U^2}{2}}=\frac{C_1}{C_2}=\frac{1}{2}\Rightarrow W_d=W_1+W_2=\frac{3}{2}W_2=20,25.10^{-6} (J)[/tex]
Cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm là:
[tex]I_0=\sqrt{\frac{2W}{L}}=\sqrt{\frac{2(W_t+W_d)}{L}}=0,15A[/tex]
Đáp án D

C1//C2 ==>uc1=uc2 và Uoc1=Uoc2 và do c2=2c1 ==> [tex]2W_{c1}=W_{c2} ==> W_{c1} = 6,75.10^{-6}(J)[/tex]
Mặt khác
[tex]Io1.Zc1=Io2.Zc2 ==> Io2=2Io1 ==> i1=i2/2[/tex]
 ==> [tex]i = i1+i2=3i1=0,12[/tex]
ĐLBTNL [tex]1/2.LIo^2=1/2Li^2+Wc1+Wc2 ==> Io=0,15A[/tex]