Một mạch LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với điện áp cực đại giữa hai bản

Câu hỏi số 472969:

Vận dụng

Một mạch LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với điện áp cực đại giữa hai bản tụ điện là 4V. Biết \(L = 0,2mH;C = 5nF\). Khi cường độ dòng điện trong mạch là 12mA thì điện áp giữa hai bản tụ điện có độ lớn là

A. 2,4V.

B. 3,0V.

C. 1,8V.

D. 3,2V.

Đáp án đúng là: D

Xem lời giải

Câu hỏi:472969

Phương pháp giải

Năng lượng điện từ của mạch dao động: \({\rm{W}} = \frac{1}{2}C{u^2} + \frac{1}{2}L{i^2}\)

Công thức độc lập với thời gian: \(\frac{{{i^2}}}{{{I_0}^2}} + \frac{{{u^2}}}{{{U_0}^2}} = 1\)

Giải chi tiết

Ta có định luật bảo toàn năng lượng điện từ trong mạch dao động:

\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_{d\max }} = {{\rm{W}}_{t\max }} \Rightarrow \frac{1}{2}C{U_0}^2 = \frac{1}{2}L{I_0}^2\\ \Rightarrow {I_0}^2 = \frac{{C{U_0}^2}}{L} = \frac{{{{5.10}^{ - 9}}{{.4}^2}}}{{0,{{2.10}^{ - 3}}}} = {4.10^{ - 4}}\,\,\left( {{A^2}} \right)\end{array}\)

Áp dụng công thức độc lập với thời gian, ta có:

\(\frac{{{i^2}}}{{{I_0}^2}} + \frac{{{u^2}}}{{{U_0}^2}} = 1 \Rightarrow \frac{{{{\left( {{{12.10}^{ - 3}}} \right)}^2}}}{{{{4.10}^{ - 4}}}} + \frac{{{u^2}}}{{{4^2}}} = 1 \Rightarrow \left| u \right| = 3,2\,\,\left( V \right)\)

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.