Phương pháp giải bài tập Ngắt tụ điện đang mắc nối tiếp trong mạch dao động LC

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP  NGẮT TỤ ĐIỆN

ĐANG MẮC NỐI TIẾP TRONG MẠCH DAO ĐỘNG LC

 

Mạch gồm hai tụ C₁ và C₂ ghép nối tiếp, sau đó tụ C₁ bị đánh thủng hoặc nối tắt.

Vào thời điểm ngay trước khi đóng khóa K ta luôn có:

Giải hệ trên ta biểu diễn được W_L, W_C1 , W_C2 qua W.

Khi đóng khóa K thì tụ C₁ bị nối tắt (hoặc ta đánh thủng tụ C₁) và tụ C₁ không tham gia vào mạch dao động nữa, năng lượng của mạch sau đó là:

W’ = W_L + W_C2 và tần số góc:

Hai tụ điện C₁ = 3C₀ và C₂ = 6C₀ mắc nối tiếp. Nối hai đầu bộ tụ với pin có suất điện động E = 3V để nạp điện cho các tụ rồi ngắt ra và nối với cuộn dây thuần cảm L tạo thành mạch dao động điện từ tự do. Tại thời điểm dòng điện qua cuộn dây có độ lớn bằng một nửa giá trị dòng điện đạt cực đại, thì người ta nối tắt hai cực của tụ C₁. Điện áp cực đại trên tụ C₂ của mạch dao động sau đó:

Hướng dẫn giải

Chọn A.

Điện dung của bộ tụ C = 2C₀.

Điện tích của bộ tụ Q₀ = E.C = 6C₀

Năng lượng ban đầu của mạch:

Khi i = I₀/2, năng lượng từ trường:

Năng lượng của hai tụ khi đó:

W_C1+ W_C2=W-W_L=3W₀/4=6,75C₀

Mặt khác khi hai tụ mắc nối tiếp nên:

Sau khi nối tắt tụ C₁ năng lượng của mạch LC₂: W = W_L + W_C2 = 4,5C₀

Vậy:

Câu 1: Một mạch dao động gồm cuộn thuần cảm L và hai tụ C giống nhau mắc nối tiếp. Mạch đang hoạt động thì ở thời điểm năng lượng điện trường bằng một nửa năng lượng từ trường thì một tụ bị đánh thủng hoàn toàn. Năng lượng toàn phần của mạch sau đó bằng bao nhiêu lần so với ban đầu?

 A. 1/6                               

B. 5/6                               

C. 3/4                               

D. 1/4

Câu 2: Mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn dây thuần cảm và hai tụ điện giống hệt nhau ghép nối tiếp. Hai bản của một tụ được nối với nhau bằng khóa K. Ban đầu khóa K mở. Cung cấp năng lượng cho mạch dao động thì điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn cảm là 8√6 V. Sau đó vào đúng thời điểm dòng điện qua cuộn dây có cường độ bằng giá trị hiệu dụng thì đóng khóa K. Hiệu điện thế cực đại giũa hai đầu cuộn dây sau khi đóng khóa K

A. 12√3 (V).                     

B. 12 (V).                         

C. 16 (V).                         

D. 14√6 (V)

...

ĐÁP ÁN

1. B

2. B

3. A

4. A

5. C

6. C

7. C

8. B

--(Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về)--

Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Ngắt tụ điện đang mắc nối tiếp trong mạch dao động LC môn Vật Lý 12 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.