Tổng hợp công thức và bài tập Vật lý 12 về Năng lượng điện trường dao động trong mạch LC lý tưởng

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Ti[r]

NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG DAO ĐỘNG TRONG MẠCH LC LÝ TƯỞNG 1 Các công thức:

Năng lượng điện trường: WC=

2

1 Cu2= 1 q2 C Năng lượng từ trường: WL=

2 1Li2.

Năng lượng điện từ: W = WC+ WL= Q

2 C = 1CU2

0 = 12LI20

Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên tuần hoàn với tần số góc :’ = 2=

LC , với chu kì T’ = T LC

2  

Nếu mạch có điện trở R dao động tắt dần Để trì dao động cần cung cấp cho mạch lượng có cơng suất: P I R2 2C U R U RC20 02

2 2L



  

Liên hệ q0, U0, I0: q0= CU0= I0

= I0 LC

2 Quan hệ lượng điện trường lượng điện trường dao động mạch LC

-Tính dịng điện qua tụ (cuộn dây hay mạch dao động) thời điểmW nWt  d

d t t d t 2 0

W W W W nW

W (n 1)W LI (n 1)Li

2

I Q

i

n n

                  

-Tính điện dung hay điện tích qua tụ thời điểm Wd 1Wt n



Thì ta biến đổi sau: d t d t d 2 2 0 0 0

W W W

W W

n

W (n 1)W LI (n 1)q

2 2C

LI (n 1)Cu

2

I Q

LC

q I

n n n L

u I n U n C                                        

3 Năng lượng mạch dao động LC lí tưởng:

Các kết luận rút từ đồ thị:

- Khoảng thời gian hai lần động liên tiếp T

4

- Từ thời điểm động cực đại cự đại đến lúc động T - Động có đồ thị đường hình sin bao quang đương thẳng mω A2

4

- Đồ thị đường thẳng song song với trục Ot 4 Bài tập tự luận:

Câu 1:Cho mạch dao động điện từ gồm tụ điện có điện dung C = 5F cuộn cảm có độ tự cảm L = 50 mH Biết điện áp cực đại tụ V Tìm lượng điện trường lượng từ trường mạch điện áp tụ điện V cường độ dòng điện i

Hướng dẫn giải:

Năng lượng mạch dao động:

0

1

W CU 9.10 J



 

Năng lượng điện trường:

C

W Cu 4.10 J



 

Năng lượng từ trường:

t C

W W W  5.10 J .

Cường độ dòng điện i: i 2Wt 0,045A L

   

Câu 2:Trong mạch LC, L = 25 mH C = 1,6F thời điểm t = 0, cường độ dòng điện mạch 6,93 mA, điện tích tụ điện 0,8C Năng lượng mạch dao động

A 0,8.10-6J. B 0,7.10-6J. C 0,9.10-6J. D 0,6.10-6J. Hướng dẫn giải:

Ta có: W =

2 q2

C +

1Li2= 0,8.10-6J.

dòng điện cực đại, cường độ dòng điện, lượng điện trường, lượng từ trường mạch lúc điện áp hai tụ V

Hướng dẫn giải:

Cường độ dòng điện cực đại: I0=

L

C U

0= 0,15 A

Cường độ dòng điện i: i 2Wt 0,11A

L

   

Năng lượng mạch dao động: W =

2 CU2

0= 0,5625.10-6J

Năng lượng điện trường: WC=

2

1 Cu2= 0,25.10-6J.

Năng lượng từ trường: Wt= W – WC= 0,3125.10-6J

Câu 4:Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm 27H, tụ điện có điện dung 3000 pF; điện trở cuộn dây dây nối Ω; điện áp cực đại hai tụ điện V Cơng suất cần cung cấp để trì dao động mạch thời gian dài

A 1,8.10-6W B 1,75.10-6W. C 1,65.10-6W. D 1,39.10-6W. Hướng dẫn giải:

Ta có: I0=q0=CU0= U0 C

L = 57,7.10-3A

Cơng suất cần cung cấp để trì dao động mạch thời gian dài: P = I R20

2 = 1,39.10-6W

WebsiteHOC247cung cấp mơi trườnghọc trực tuyếnsinh động, nhiềutiện ích thông minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạmđến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng

I. Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG:Đội ngũGV Giỏi, Kinh nghiệmtừ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóaluyện thi THPTQGcác mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn:Ơn thiHSG lớp 9và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toáncác trường

PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác

TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.

II Khoá Học Nâng Cao HSG

- Tốn Nâng Cao THCS:Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Tốn:Bồi dưỡng phân mơnĐại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học vàTổ Hợpdành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm:TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩncùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

III. Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET:Website hoc miễn phí học theochương trình SGKtừ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động

- HOC247 TV:KênhYoutubecung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh

Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai

Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online Chuyên Gia

Khoá Học Nâng Cao HSG