Dùng mạch điện như hình bên đề tạo dao động điện từ, trong đó E=5V,r=1Ω và các điện trở R giống nhau. Bỏ qua điện trở của ampe kế. Ban đầu khóa K đóng ở chốt a, số chỉ của ampe kế là 1A. Chuyển K đóng vào chốt b, trong mạch LC có dao động điện từ. Biết rằng, khoảng thời gian ngắn nhất đề từ thông riêng của cuộn cảm giảm từ giá trị cực đại xuống 0 là τ. Giá trị của biểu thức bằng

Câu hỏi:
Dùng mạch điện như hình bên đề tạo dao động điện từ, trong đó E=5V,r=1Ω và các điện trở R giống nhau. Bỏ qua điện trở của ampe kế. Ban đầu khóa K đóng ở chốt a, số chỉ của ampe kế là 1A. Chuyển K đóng vào chốt b, trong mạch LC có dao động điện từ. Biết rằng, khoảng thời gian ngắn nhất đề từ thông riêng của cuộn cảm giảm từ giá trị cực đại \(Φ_0\) xuống 0 là τ. Giá trị của biểu thức \((πΦ_0)/τ \) bằng
- A. 4,0 V.
- B. 2,0 V.
- C. 2,8 V.
- D. 5,7 V.
Lời giải tham khảo:

Đáp án đúng: A
Khi khóa K ở (a), dòng điện \(I=1\ \text{A}\) ổn định chạy một vòng qua nguồn, hai điện trở bên trái và ampe kế, còn nhánh có R với tụ không có dòng chạy qua. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ đúng bằng hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở thẳng đứng và bằng

\(U_0=E-I(R+r)=IR\\ \rightarrow R=2\ \text{Ω}\ \text{và}\ U_0=2\ \text{V} \)

Khi K chuyển sang (b), cường độ cực đại trong mạch LC là \(I_0\), nó tuân theo hệ thức năng lượng

\(\frac{1}{2}LI_0^2=\frac{1}{2}CU_0^2\\ I_0=\sqrt{\frac{C}{L}}U_0\)

Từ thông riêng của cuộn dây \(\Phi=Li\) có giá trị cực đại \(\Phi_0 = LI_0\) chu kì bằng chu kì của i và bằng chu kì dao động của mạch LC. Vậy thời gian \(\tau\) để từ thông biến thiên từ cực đại về không là một phần tư chu kì \(\tau=\frac{1}{4}2\pi\sqrt{LC}\)

Biểu thức cần tìm

\(\begin{align} \frac{\pi\Phi _0}{\tau}&=\frac{\pi L\sqrt{\frac{C}{L}}U_0}{\frac{1}{4}2\pi\sqrt{LC}}\\ &=2U_0=4\ \text{V} \end{align}\)

Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi HOC247 cung cấp đáp án và lời giải

ATNETWORK