Kể từ đó, hiệu điện thế cực đại trên tụ còn lại $c_1$

Bài toán
Hai tụ điện $C_1 = C_2$ mắc song song . Nối hai đầu bộ tụ với ắc quy có suất điện động E =6 v để nạp cho các tụ rồi ngắt ra và nối vào với cuộn dây thuần cảm L tạo thành mạch dao động điện từ tự do. Sau khi dao động trong mạch đã ổn định , tại thời điểm dòng điện qua cuộn dây có độ lớn bằng nửa giá trị dòng điện cực đại , người ta ngắt khóa k để cho mạch nhánh chứa tụ $C_2$ hở . Kể từ đó , hiệu điện thế cực đại trên tụ còn lại $C_1$ là ?
 
Bài toán
Hai tụ điện $C_1 = C_2$ mắc song song . Nối hai đầu bộ tụ với ắc quy có suất điện động E =6 v để nạp cho các tụ rồi ngắt ra và nối vào với cuộn dây thuần cảm L tạo thành mạch dao động điện từ tự do. Sau khi dao động trong mạch đã ổn định , tại thời điểm dòng điện qua cuộn dây có độ lớn bằng nửa giá trị dòng điện cực đại , người ta ngắt khóa k để cho mạch nhánh chứa tụ $C_2$ hở . Kể từ đó , hiệu điện thế cực đại trên tụ còn lại $C_1$ là ?
Năm ngoái thầy mình nói là phần ghép tụ lớp 11 không học nên mấy bài dạng này không cần chú ý lắm đâu :).
 
Bài toán
Hai tụ điện $C_1 = C_2$ mắc song song . Nối hai đầu bộ tụ với ắc quy có suất điện động E =6 v để nạp cho các tụ rồi ngắt ra và nối vào với cuộn dây thuần cảm L tạo thành mạch dao động điện từ tự do. Sau khi dao động trong mạch đã ổn định , tại thời điểm dòng điện qua cuộn dây có độ lớn bằng nửa giá trị dòng điện cực đại , người ta ngắt khóa k để cho mạch nhánh chứa tụ $C_2$ hở . Kể từ đó , hiệu điện thế cực đại trên tụ còn lại $C_1$ là ?
Lời giải

Khi 2 tụ mắc song song, thì $C_b=2C;\left(C_1=C_2=C\right)$
Khi ngắt khóa k,$C_b=C$
Hiệu điện thế cực đại giữa 2 đầu bộ tụ: $U_{0}=E=6\left(V\right)$
Năng lượng của mạch ban đầu và lúc sau lần lượt là:
$$
\left\{\begin{matrix}
E_{1}=\dfrac{2CU_{0}^{2}}{2}=CU_{0}^{2} & & \\
E_{2}=\dfrac{CU'^{2}}{2} & &
\end{matrix}\right.$$
Khi $i=0,5I_0$:
Ta có:
$$\left(\dfrac{i}{I_{0}} \right)^{2}+\left(\dfrac{u}{U_{0}} \right)^{2}=1$$
$$\Rightarrow u=\dfrac{U_{0}\sqrt{3}}{2}$$
Do 2 tụ mắc song song nên: $U_2=\dfrac{U_{0}\sqrt{3}}{2}$
Năng lượng điện trường trên tụ $C_2$ cũng chính là năng lượng của mạch bị mất đi là:
$$\Delta _{E}=\dfrac{1}{2}C\left(\dfrac{U_{0}\sqrt{3}}{2}\right)^{2}=\dfrac{3CU_{0}^{2}}{8}$$
$$E_{2}=E_{1}-\Delta _{E}$$
$$\leftrightarrow \dfrac{CU'^{2}}{2}=CU_{0}^{2}-\dfrac{3}{8}CU_{0}^{2}$$
$$\Rightarrow U'=\dfrac{U_{0}\sqrt{5}}{2}=3\sqrt{5}\left(V\right)$$
:)
 
Bài này không khác bài đánh thủng tụ đâu bạn. Nếu dòng điện có giá trị bằng một nửa cực đại -$\Rightarrow$ trong 2 tụ chứa 1/2 năng lượng mà mất 1 tụ $\Rightarrow$ mất 1/2 năng lượng tụ -$\Rightarrow$ mất 1/4 năng lượng cả mạch. Vậy W sau=3/4 W đầu rồi up là ra đáp án ngay =]
 

Quảng cáo

Back
Top