T

Dao động điện từ trong mạch LC là dao động điều hòa. Khi hiệu điện...

Câu hỏi: Dao động điện từ trong mạch LC là dao động điều hòa. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là ${{u}_{1}}=5V$ thì cường độ dòng điện là ${{i}_{1}}=0,16A.$ Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là ${{u}_{2}}=4V$ thì cường độ dòng điện là ${{i}_{2}}=0,2A.$ Biết hệ số tự cảm $L=50mH,$ điện dung của tụ điện là
A. 90 μF
B. 20 μF
C. 50 μF
D. 80 μF
Phương pháp:
Công thức độc lập với thời gian: $\dfrac{{{u}^{2}}}{{{U}_{0}}^{2}}+\dfrac{{{i}^{2}}}{{{I}_{0}}^{2}~}=~1~$
Định luật bảo toàn năng lượng điện từ: $\dfrac{1}{2}C{{U}_{0}}^{2}=~\dfrac{1}{2}L{{I}_{0}}^{2}$
Cách giải:
Ta có công thức độc lập với thời gian:
$\left\{ \begin{aligned}
& \dfrac{{{u}_{1}}^{2}}{{{U}_{0}}^{2}}+\dfrac{{{i}_{1}}^{2}}{{{I}_{0}}^{2}}=1 \\
& \dfrac{{{u}_{1}}^{2}}{{{U}_{0}}^{2}}+\dfrac{{{i}_{1}}^{2}}{{{I}_{0}}^{2}}=1 \\
\end{aligned} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{aligned}
& \dfrac{{{5}^{2}}}{{{U}_{0}}^{2}}+\dfrac{{{0,16}^{2}}}{{{I}_{0}}^{2}}=1 \\
& \dfrac{{{4}^{2}}}{{{U}_{0}}^{2}}+\dfrac{{{0,2}^{2}}}{{{I}_{0}}^{2}}=1 \\
\end{aligned} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{aligned}
& {{U}_{0}}=\sqrt{41}\left( V \right) \\
& {{I}_{0}}=\dfrac{\sqrt{41}}{25}\left( A \right) \\
\end{aligned} \right.$
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng, ta có:
$\dfrac{1}{2}C{{U}_{0}}^{2}=\dfrac{1}{2}L{{I}_{0}}^{2}\Rightarrow C=\dfrac{L{{I}_{0}}^{2}}{{{U}_{0}}^{2}}=\dfrac{{{50.10}^{-3}}{{\left( \dfrac{\sqrt{41}}{25} \right)}^{2}}}{{{\left( \sqrt{41} \right)}^{2}}}={{8.10}^{-5}}\left( F \right)=80\left( \mu F \right)$
Đáp án D.
 

Câu hỏi này có trong đề thi

Quảng cáo

Back
Top