Xét mạch điện như hình vẽ, mạch ở trạng thái ổn định. Nguồn điện có \(\xi = 4V,r =

Câu hỏi số 548628:

Vận dụng cao

Xét mạch điện như hình vẽ, mạch ở trạng thái ổn định. Nguồn điện có \(\xi = 4V,r = 1\Omega \). Cho \({R_1} = 3\Omega ,{R_2} = 2\Omega ,{C_1} = 2\mu F,\)\({C_2} = 8\mu F,{C_3} = 4\mu F\) và \({C_4} = 6\mu F\). Năng lượng tích trữ trong các tụ điện \({C_1},{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {C_2},{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {C_3},{C_4}\) lần lượt là:

A. \(0J;{9.10^{ - 6}}J;4,{5.10^{ - 6}}J;4,{5.10^{ - 6}}J\)

B. \(2,25J;{9.10^{ - 6}}J;6,{75.10^{ - 6}}J;4,{5.10^{ - 6}}J\)

C. \(2,{25.10^{ - 6}}J;{9.10^{ - 6}}J;4,{5.10^{ - 6}}J;6,{75.10^{ - 6}}J\)

D. \({9.10^{ - 6}}J;2,25J;6,{75.10^{ - 6}}J;0J\)

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:548628

Phương pháp giải

Bộ tụ ghép song song: \(\left\{ \begin{array}{l}C = {C_1} + {C_2}\\U = {U_1} = {U_2}\\Q = {Q_1} + {Q_2}\end{array} \right.\)

Bộ tụ ghép nối tiếp: \(\left\{ \begin{array}{l}\dfrac{1}{{{C_{nt}}}} = \dfrac{1}{{{C_1}}} + \dfrac{1}{{{C_2}}}\\U = {U_1} + {U_2}\\Q = {Q_1} + {Q_2}\end{array} \right.\)

Điện dung: \(C = \dfrac{Q}{U}\)

Giải chi tiết

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}
{C_{AB}} = {C_1} + {C_2} = 2 + {\rm{ }}8 = 10\mu F\\
{C_{FD}} = {C_3} + {C_4} = 4 + 6 = 10\mu F
\end{array} \right.\)

Hiệu điện thế giữa hai điểm A và D:

\({U_{AD}} = I.{R_1} = \dfrac{\xi }{{{R_1} + r}}.{R_1} = \dfrac{4}{{3 + 1}}.3 = 3V\)

Tụ điện không cho dòng điện 1 chiều đi qua, điện trở \({R_2}\) không có vai trò gì trong mạch điện và có thể bỏ qua.

Do \({C_{AB}}\,\,nt\,\,{C_{FD}} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{Q_{AB}} = {Q_{FD}}\\{U_{AD}} = {U_{AB}} + {U_{FD}} = 3V\end{array} \right.\)

Mà: \({U_{AB}} = \dfrac{{{Q_{AB}}}}{{{C_{AB}}}};{U_{FD}} = \dfrac{{{Q_{FD}}}}{{{C_{FD}}}}\)

Lại có \({{C}_{AB~}}={{C}_{FD}}\Rightarrow {{U}_{AB~}}={{U}_{FD}}=\dfrac{{{U}_{AD}}}{2}=\dfrac{3}{2}=1,5V\)

\( \Rightarrow {U_1} = {U_2} = {U_3} = {U_4} = 1,5V\)

Năng lượng tích trữ trong các tụ điện lần lượt là:

\({W_1} = \dfrac{{{C_1}U_1^2}}{2} = \dfrac{{{{2.10}^{ - 6}}.1,{5^2}}}{2} = 2,{25.10^{ - 6}}J\)

\({W_2} = \dfrac{{{C_2}U_2^2}}{2} = \dfrac{{{{8.10}^{ - 6}}.1,{5^2}}}{2} = {9.10^{ - 6}}J\)

\({W_3} = \dfrac{{{C_3}U_3^2}}{2} = \dfrac{{{{4.10}^{ - 6}}.1,{5^2}}}{2} = 4,{5.10^{ - 6}}J\)

\({W_4} = \dfrac{{{C_4}U_4^2}}{2} = \dfrac{{{{6.10}^{ - 6}}.1,{5^2}}}{2} = 6,{75.10^{ - 6}}J\)

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, 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.