Câu hỏi: Một tụ điện có điện dung $\text{C}=0,202\mu \text{F}$ được tích điện đến hiệu điện thế U0. Lúc $t=0$, hai đầu tụ được đầu vào hai đầu của một cuộn dây có độ tự cảm bằng 0,5H . Bỏ qua điện trở thuần của cuộn dây và của dây nối. Lần thứ hai điện tích trên tụ bằng một nửa điện tích lúc đầu là ở thời điểm nào?
A. $\dfrac{1}{300}s$
B. $\dfrac{1}{600}s$
C. $\dfrac{1}{200}s$
D. $\dfrac{1}{400}s$
A. $\dfrac{1}{300}s$
B. $\dfrac{1}{600}s$
C. $\dfrac{1}{200}s$
D. $\dfrac{1}{400}s$
Phương pháp:
Điện tích trên hai bản tụ điện có biểu thức: $q={{Q}_{0}}\cdot \cos (\omega t+\varphi )$
Chu kì T được xác định bởi công thức: $T=2\pi \sqrt{LC}$
Sử dụng VTLG và công thức tính thời gian: $t=\dfrac{\alpha }{\omega }=\alpha \cdot \dfrac{T}{2\pi }$
Cách giải:
Thời điểm ban đầu, tụ được nạp đầy điện và bắt đầu phóng điện, điện tích trên tụ giảm dần.
Ta có biểu thức: $q={{Q}_{0}}\cdot \cos (\omega t)$
Chu kì dao động của mạch: $T=2\pi \sqrt{LC}=2\pi \sqrt{0,202\cdot {{10}^{-6}}\cdot 0,5}=2\cdot {{10}^{-3}}s$
Biểu diễn trên VTLG:
Góc quét tương ứng: $\alpha =2\pi -\dfrac{\pi }{3}=\dfrac{5\pi }{3}$
$\Rightarrow $ Lần thứ hai điện tích trên tụ bằng một nửa điện tích lúc đầu là: $t=\dfrac{\alpha }{\omega }=\alpha \cdot \dfrac{T}{2\pi }=\dfrac{5\pi }{3}\cdot \dfrac{2\cdot {{10}^{-3}}}{2\pi }=\dfrac{1}{600}s$
Điện tích trên hai bản tụ điện có biểu thức: $q={{Q}_{0}}\cdot \cos (\omega t+\varphi )$
Chu kì T được xác định bởi công thức: $T=2\pi \sqrt{LC}$
Sử dụng VTLG và công thức tính thời gian: $t=\dfrac{\alpha }{\omega }=\alpha \cdot \dfrac{T}{2\pi }$
Cách giải:
Thời điểm ban đầu, tụ được nạp đầy điện và bắt đầu phóng điện, điện tích trên tụ giảm dần.
Ta có biểu thức: $q={{Q}_{0}}\cdot \cos (\omega t)$
Chu kì dao động của mạch: $T=2\pi \sqrt{LC}=2\pi \sqrt{0,202\cdot {{10}^{-6}}\cdot 0,5}=2\cdot {{10}^{-3}}s$
Biểu diễn trên VTLG:
Góc quét tương ứng: $\alpha =2\pi -\dfrac{\pi }{3}=\dfrac{5\pi }{3}$
$\Rightarrow $ Lần thứ hai điện tích trên tụ bằng một nửa điện tích lúc đầu là: $t=\dfrac{\alpha }{\omega }=\alpha \cdot \dfrac{T}{2\pi }=\dfrac{5\pi }{3}\cdot \dfrac{2\cdot {{10}^{-3}}}{2\pi }=\dfrac{1}{600}s$
Đáp án B.