Câu hỏi:
2 năm trước
Cho mạch dao động lí tưởng có \(C = 1nF\), \(L = 1mH\), điện áp hiệu dụng của tụ điện là \({U_C} = 4V\). Lúc \(t = 0\) , \({u_C} = 2\sqrt 2 V\) và tụ điện đang được nạp điện. Biểu thức điện áp trên tụ điện?
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: c
+ Tần số góc của dao động: \(\omega = \dfrac{1}{{\sqrt {LC} }} = \dfrac{1}{{\sqrt {{{10}^{ - 3}}{{.10}^{ - 9}}} }} = {10^6}\left( {rad/s} \right)\)
+ Theo đề bài ta có: \(U = 4V \Rightarrow {U_0} = \sqrt 2 U = 4\sqrt 2 V\)
+ Tại thời điểm ban đầu ta có, \({u_C} = 2V\)
Ta suy ra:
\(\begin{array}{l}{u_C} = {U_0}cos\varphi \\ \Leftrightarrow 2\sqrt 2 = 4\sqrt 2 cos\varphi \\ \Rightarrow cos\varphi = \dfrac{1}{2} \Rightarrow \varphi = \pm \dfrac{\pi }{3}\end{array}\)
Tại thời điểm đó tụ điện đang được nạp điện (tức là đang tăng)
Ta suy ra \(\varphi = - \dfrac{\pi }{3}\left( {rad} \right)\)
Vậy phương trình điện áp trên tụ điện: \(u = 4\sqrt 2 cos\left( {{{10}^6}t - \dfrac{\pi }{3}} \right)V\)
Hướng dẫn giải:
+ Sử dụng biểu thức tính tần số góc của mạch dao động LC: \(\omega = \dfrac{1}{{\sqrt {LC} }}\)
+ Sử dụng biểu thức giá trị hiệu dụng: \(U = \dfrac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 }}\)
+ Xác định pha ban đầu của điện áp
+ Viết phương trình điện áp: \(u = {U_0}cos\left( {\omega t + \varphi } \right)\)
Câu hỏi khác
- Bài tập mạch dao động LC các đại lượng đặc trưng có lời giải MÔN LÝ lớp 12
- Bài tập năng lượng của mạch dao động LC có lời giải MÔN LÝ lớp 12
- Bài tập phương trình dao động mạch LC q,u,i có lời giải MÔN LÝ lớp 12
- Bài tập điện từ trường - sóng điện từ lý 12 có lời giải
- Bài tập các loại dao động lý 12 có lời giải
