Dao động điện từ trong mạch là dao động điều hòa. Khi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm bằng \(u = 6\sqrt 3 mV\) thì cường độ dòng điện trong mạch bằng \(i{\rm{ }} = {\rm{ }}1,8{\rm{ }}mA\) . Còn khi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm bằng \(u = 6mV\) thì cường độ dòng điện trong mạch bằng \(i{\rm{ }} = {\rm{ }}2,4{\rm{ }}mA\). Biết độ tự cảm của cuộn dây \(L{\rm{ }} = {\rm{ }}5mH\)năng lượng dao động điện từ trong mạch bằng:
Trả lời bởi giáo viên
Ta có năng lượng điện từ trong mạch được bảo toàn: \(W = \dfrac{1}{2}C{u^2} + \dfrac{1}{2}L{i^2} = h/s\)
Ta suy ra:
\(\begin{array}{l}\dfrac{1}{2}C{u_1}^2 + \dfrac{1}{2}L{i_1}^2 = \dfrac{1}{2}C{u_2}^2 + \dfrac{1}{2}L{i_2}^2\\ \Rightarrow C{u_1}^2 + L{i_1}^2 = C{u_2}^2 + L{i_2}^2\\ \Leftrightarrow C = \dfrac{{L({i_2}^2 - {i_1}^2)}}{{{u_1}^2 - {u_2}^2}} = \dfrac{{{{5.10}^{ - 3}}({{({{2,4.10}^{ - 3}})}^2} - {{({{1,8.10}^{ - 3}})}^2})}}{{{{\left( {6\sqrt 3 {{.10}^{ - 3}}} \right)}^2} - {{\left( {{{6.10}^{ - 3}}} \right)}^2}}} = {1,75.10^{ - 4}}C = 175\mu C\end{array}\)
+ Năng lượng dao động điện từ trong mạch: \(W = \dfrac{1}{2}C{u_1}^2 + \dfrac{1}{2}L{i_1}^2 = \dfrac{1}{2}{1,75.10^{ - 4}}.{\left( {6\sqrt 3 {{.10}^{ - 3}}} \right)^2} + \dfrac{1}{2}{5.10^{ - 3}}{({1,8.10^{ - 3}})^2} = {1,755.10^{ - 8}}J\)
Hướng dẫn giải:
Áp dụng biểu thức xác định năng lượng điện từ: \(W = \dfrac{1}{2}C{u^2} + \dfrac{1}{2}L{i^2}\)