Cho mạch dao động LC gồm có nguồn điện có suất điện độn
Câu hỏi và phương pháp giải
Nhận biếtCho mạch dao động (LC) gồm có nguồn điện có suất điện động (E = 12,,V), điện trở trong (r = 1,,Omega ), tụ có điện dung (C = 0,1,,mF), cuộn dây có hệ số tự cảm (L = 0,02,,H) và điện trở là ({R_0} = 5,,Omega ); điện trở (R = 4,,Omega ). Ban đầu (K) đóng, khi trạng thái trong mạch đã ổn định người ta ngắt khoá (K). Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở (R) và ({R_0}) trong thời gian từ khi ngắt (K) đến khi dao động trong mạch tắt hoàn toàn?
Đáp án đúng: C
Lời giải của Luyện Tập 247
Phương pháp giải:
Dòng điện một chiều không đi qua tụ điện, cuộn dây đóng vai trò như dây dẫn
Định luật Ôm cho dòng điện một chiều: (I = dfrac{E}{{R + {R_0} + r}})
Hiệu điện thế: (U = I.left( {R + {R_0}} right))
Năng lượng điện từ: (W = dfrac{{C{U^2}}}{2} + dfrac{{L{I^2}}}{2})
Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở: (Q = {I^2}Rt)
Giải chi tiết:
Khi đóng khóa K, dòng điện một chiều chỉ đi qua cuộn dây mà không qua tụ điện
Cường độ dòng điện qua cuộn dây là:
(I = dfrac{E}{{R + {R_0} + r}} = dfrac{{12}}{{4 + 5 + 1}} = 1,2,,left( A right))
Hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện (mạch ngoài) là:
(U = Ileft( {R + {R_0}} right) = 1,2.left( {4 + 5} right) = 10,8,,left( V right))
Nhiệt lượng tỏa ra trong mạch chính là năng lượng điện từ của mạch dao động:
(Q = W = dfrac{{C{U^2}}}{2} + dfrac{{L{I^2}}}{2} = dfrac{{0,{{1.10}^{ - 3}}.10,{8^2}}}{2} + dfrac{{0,02.1,{2^2}}}{2} = 0,02023,,left( J right) = 20,23,,left( {mJ} right))
Chọn C.