PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
VỀ MẠCH DAO ĐỘNG CÓ ĐIỆN TRỞ
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Cho mạch dao động LC, trong mạch có điện trở R (mạch dao động tắt dần)
• Khi mạch dao động có điện trở thuần R thì công suất tỏa nhiệt là
trong đó I là cường độ hiệu dụng Io = I√2
• Để duy trì dao động điều hòa trong mạch thì cần cung cấp cho mạch công suất P đúng bằng công suất bị mất ΔP: ΔP = I2R
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Một mạch dao động gồm một cuộn dây có độ tự cảm 4 μH và một tụ điện có điện dung 2000 pF. Điện tích cực đại trên tụ là 5 μC. Nếu mạch có điện trở thuần 0,1 Ω thì để duy trì dao động trong mạch ta phải cung cấp cho mạch một năng lượng có công suất bằng bao nhiêu?
A. 15,625 W.
B. 36 μW.
C. 156,25 W.
D. 36mW.
Hướng dẫn giải
• Công suất bị mất do tỏa nhiệt trên r là
• Năng lượng cần cung cấp để mạch duy trì chính bằng công suất mất đi do tỏa nhiệt trên r. Năng lượng cung cấp là 156,25 W
Chọn C
Ví dụ 2: Một mạch dao động gồm một tụ điện C = 50μF và một cuộn dây có độ tự cảm L = 5mH. Hãy tính năng lượng toàn phần của mạch điện và điện tích cực đại trên bản cực của tụ điện khi hiệu điện thế cực đại giữa hai bản cực của tụ điện bằng 6V. Nếu cuộn dây có điện trở R = 0,1Ω, muốn duy trì dao động điều hòa trong mạch với hiệu điện thế cực đại trên tụ điện vẫn bằng 6V thì phải bổ sung cho mạch một năng lượng có công suất bằng bao nhiêu?
A. 1,8.10-2 W
B. 3,6.102 W
C. 1,8.103 W
D. 3,6.10-2 W
Hướng dẫn giải
• Vì có điện trở thuần nên dao động trong mạch tắt dần do tỏa nhiệt ở trên điện trở. Để duy trì dao động điều hòa phải bổ sung cho mạch một năng lượng có công suất đủ bù vào phần năng lượng hao phí do tỏa nhiệt ( hiệu ứng Jun) trên điện trở, phần này có công suất là ΔP = I2R
Chọn A
3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Phát biểu nào sau đây sai khi nói về mạch dao động tắt dần ?
A. Năng lượng của mạch dao động luôn được bảo toàn.
B. Nguyên nhân tắt dần của mạch dao động là do cuộn cảm có điện trở.
C. Tổng năng lượng điện và năng lượng từ của mạch dao động giảm dần theo thời gian.
D. Giá trị cực đại của cường độ dòng điện trong mạch giảm dần theo thời gian.
Câu 2: Cho mạch dao động LC gồm có nguồn điện có suất điện động E = 12 V, điện trở trong r = 1 Ω, tụ có điện dung C = 200 μF, cuộn dây có hệ số tự cảm L = 0,2 H và điện trở là R0 = 4 Ω; điện trở R = 20 Ω. Ban đầu K đóng, khi trạng thái trong mạch đã ổn định người ta ngắt khoá K. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong thời gian từ khi ngắt K đến khi dao động trong mạch tắt hoàn toàn?
A. 11,06 mJ
B. 30,26 mJ
C. 28,48 mJ
D. 24,74 mJ
Câu 3: 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.
Câu 4: 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
Câu 5: Mạch dao động gồm L = 4 μH và C = 2000 pF, điện tích cực đại của tụ là Q0 = 5 μC. Nếu mạch có điện trở R = 0,1 Ω, để duy trì dao động trong mạch thì trong một chu kì phải cung cấp cho mạch một năng lượng là
A. 360 J
B. 720 mJ
C. 360 μJ
D. 0,89 mJ
Câu 6: 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
...
ĐÁP ÁN
| 01. C | 02. C | 03. C | 04. C | 05. B | 06. A | 07. B | 08. D | 09. D | 10. A |
--(Nội dung đầy đủ, chi tiết, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về)--
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập về Mạch dao động có điện trở 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.
Thảo luận về Bài viết