PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CÔNG SUẤT CẦN CUNG CẤP
CHO MẠCH DAO ĐỘNG LC TẮT DẦN
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Lúc đầu mạch được cung cấp năng lượng:
Nếu mạch có tổng điện trở R thì công suất cần cung cấp đúng bằng công suất hao phí do tỏa nhiệt trên R:
Năng lượng cần cung cấp có ích sau thời gian t: A cc = Pcc t.
Nếu dùng nguồn một chiều có suất điện động E và chứa điện lượng Qn để cung cấp năng lương cho mạch thì hiệu suất của quá trình cung cấp là:
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây có độ tự cảm 50 mH và tụ điện có điện dung 5 µF. Nếu mạch có điện trở thuần 10-2 Ω , để duy trì dao động trong mạch với hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là 12 V thì phải cung cấp cho mạch một công suất trung bình bằng
| A. 72mW. |
|
|
|
|
|
| B. 72 µW. |
|
|
| C. 36 µW. | D. 36 mW. |
Giải
Chọn B
Ví dụ 2: Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây có độ tự cảm 6(µH) có điện trở thuần 1 Ω và tụ điện có điện dung 6 (nF). Điện áp cực đại trên tụ lúc đầu 10 (V). Để duy trì dao động điện từ trong mạch người ta dùng một pin có suất điện động là 10 V, có điện lượng dự trữ ban đầu là 300 (C). Nếu cứ sau 10 giờ phải thay pin mới thì có hiệu suất sử dụng của pin là
A. 80%. B. 60%. C. 40%. D. 70%.
Giải
3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Biết năng lượng của mạch tính theo công thức W = 0,5Cu2 + 0,5Li2. Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm 0,12 mH và một tụ điện có điện dung C1 = 3 nF. Điện trở của cuộn dây là R = 2Ω. Để duy trì dao động điện từ trong mạch với hiệu điện thế cực đại U0 = 6 V trên tụ điện thì phải cung cấp cho mạch một công suất?
A. 0,9 mW.
B. 1,8 mW.
C. 0,6 mW.
D. 1,5 mW
Bài 2: Biết năng lượng của mạch tính theo công thức W = 0,5Cu2 + 0,5Li2. Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 20 pH, điện trở thuần R = 4 Ω và tụ có điện dung C1 = 2 nF. Hiệu điện thế cực đại giữa hai đầu tụ là 5 V. Để duy trì dao động điện từ trong mạch người ta dùng một pin có suất điện động là 5 V, có điện lượng dự trữ ban đầu là 30 (C), có hiệu suất sử dụng là 100%. Hỏi pin trên có thê duy tri dao động của mạch trong thời gian tối đa là bao nhiêu?
- t =500 phút.
- t = 30000 phút.
- t = 300 phút
- t = 3000 phút
Bài 3: Cho mạch LC. Tụ có điện dung C = 1 μF, cuộn dây không thuần cảm có L = 1 mH và điện trở thuần r = 0,5 Ω . Điện áp cực đại ở hai đầu tụ U0 = 8 V. Để duy trì dao động trong mạch, cần cung cấp cho mạch một công suất
A. 16 mW
B. 24 mW
C. 8 mW
D. 32 mW
Bài 4: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm có điện trở r = 0,5 Ω, độ tự cảm 275 μH, và một tụ điện có điện dung 4200 pF. Hỏi phải cung cấp cho mạch một công suất bao nhiêu để duy trì dao động với điện áp cực đại trên tụ là 6 V.
A. 513 μW
B. 2,15 mW
C. 137 mW
D. 137 μW
Bài 5: Một mạch đao động gồm một tụ điện có điện dung C = 3500 (pF), một cuộn cảm có độ tự cảm L = 30 (μH) và một điện trở thuần r = 1,5 Ω. Phải cung cấp cho mạch một công suất bằng bao nhiêu để duy trì dao động của nó, khi hiệu điện thế cực đại trên tụ điện là U0 = 15 V?
A. P = 19,69.10-3 W.
B. P = 16,9.10-3 W.
C. P = 21,69.10-3 W.
D. P = 19,6.10-3 W.
Bài 6: Mạch dao động gồm cuộn dây có L = 2.10-4 H và C = 8 nF, vì cuộn dây có điện trở thuần nên để duy trì một hiệu điện thế cực đại 5 V giữa 2 bản cực của tụ phải cung cấp cho mạch một công suất P = 6 mW. Điện trở của cuộn dây có giá trị
A. 100 Ω
B. 10 Ω
C. 50 Ω.
D. 12 Ω
--(Hết)--
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập về Công suất cần cung cấp cho mạch dao động LC tắt dần môn Vật Lý 12 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
