PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
NĂNG LƯỢNG HAO PHÍ TRONG MẠCH LC
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Hình thứ nhất: Khi vừa cắt ra khỏi nguồn trong mạch có dòng điện I 01 = E / r và điện áp trên tụ bằng 0.
Hình thứ hai: Khi vừa cắt ra khỏi nguồn trong mạch có dòng điện I01 = E/(r + R0) và điện áp trên tụ bằng U01 = I01R0 .
Hình thứ ba: Khi vừa cắt ra khỏi nguồn trong mạch có dòng điện I01 = E/(r + R0 + R) và điện áp trên tụ bằng U 01 = I 01 (R 0 + R )
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Một mạch dao động LC gồm tụ điện C có điện dung 0,1 mF, cuộn dây có hệ số tự cảm L = 0,02 H và điện trở là R0 = 5 Ω và điện ừở của dây nối R = 0. Dùng dây nối có điện trở không đáng kể để nối hai cực của nguồn điện một chiều có suất điện động E = 12 V và điện trở trong r = 1 Ω với hai bàn cực của tụ điện. Khi dòng trong mạch đã ổn định người ta cắt nguồn ra khỏi mạch để cho mạch dao động tự do. Tính phần năng lượng mà mạch nhận được ngay sau cắt khỏi nguồn.
A. 45 mJ.
B. 75 mJ.
C. 40 mJ.
D. 5 mJ.
Hướng dẫn
Khi vừa cắt ra khỏi nguồn trong mạch có dòng điện I01 và điện áp trcn tụ U01 (xem hình thứ hai)
Chọn A
Ví dụ 2: Một mạch dao động LC gồm tụ điện C có điện dung 0,1 mF, cuộn dây có hệ số tự cảm L = 0,02 H và điện trở là R0 = 5 Ω và điện trở của dây nối R = 4 Ω. Dùng dây nối có điện trở không đáng kể để nối hai cực của nguồn điện một chiều có suất điện động E = 12 V và điện trở trong r = 1 Ω với hai bản cực của tụ điện. Khi dòng trong mạch đã ổn định người ta cắt nguồn ra khỏi mạch để cho mạch dao động tự do. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R và R0 kể từ lúc cắt nguồn ra khỏi mạch đến khi dao động trong mạch tắt hoàn toàn?
Hướng dẫn
Khi vừa cắt ra khỏi nguồn trong mạch có dòng điện I01 và điện áp trên tụ U01
Chú ý: Nếu bài toán yêu cầu tỉnh nhiệt lượng tỏa ra trên từng điện trở R0 và trên R thì ta áp dụng:
3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Biết năng lượng của mạch tính theo công thức W = 0,5Cu2 + 0,5Li2 . Một mạch dao động LC gồm tụ điện C1 có điện dung 0,1 mF, cuộn dây có hệ số tự cảm L = 0,02 H và điện trở là R0 = 5Ω và điện trở của dây nối R = 4 Ω. Dùng dây nối có điện trở không đáng kể để nối hai cực của nguồn điện một chiều có suất điện động E = 12 V và điện trở trong r = 1 Ω với hai bản cực của tụ điện. Khi dòng trong mạch đã ổn định người ta cắt nguồn ra khỏi mạch để cho mạch dao động tự do. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R kể từ lúc cắt nguồn ra khỏi mạch đến khi dao động trong mạch tắt hoàn toàn?
A. 11,240 mJ.
B. 14,400 mJ.
C. 8,992 mJ.
D. 20,232 mJ.
Bài 2: Biết năng lượng của mạch tính theo công thức W = 0,5Cu2 + 0,5Li2 . Một mạch dao động LC gồm tụ điện C1 có điện dung 0,1 mF, cuộn dây có hệ số tự cảm L = 0,02 H và điện trở là R0 = 5 Ω và điện trở của dây nối R = 4 Ω. Dùng dây nối có điện trở không đáng kể để nối hai cực của nguồn điện một chiều có suất điện động E = 12 V và điện trở trong r = 1 Ω với hai bản cực của tụ điện. Khi dòng trong mạch đã ổn định người ta cắt nguồn ra khỏi mạch để cho mạch dao động tự do. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R0 kể từ lúc cắt nguồn ra khỏi mạch đến khi dao động trong mạch tắt hoàn toàn?
A. 11,240 mJ.
B. 14,400 mJ.
C. 8,992 mJ
D. 20,232 mJ.
Bài 3: Biết năng lượng của mạch tính theo công thức W = 0,5Cu2 + 0,5Li2 . Một mạch dao động LC gồm tụ điện C1 có điện dung 100 pF, cuộndây có hệ số tự cảm L= 0,2 H và điện trở là R0 = 5 Ω và điện trở của dây nối R = 18 Ω. Dùng dây nối có điện ừở không đáng kể để nối hai cực của nguồn điện một chiều có suất điện động E = 12 V và điện trở trong r = 1Ω với hai bản cực của tụ điện. Khi dòng trong mạch đã ổn định người ta cắt nguồn ra khỏi mạch để cho mạch dao động tự do. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R kể từ lúc cắt nguồn ra khỏi mạch đến khi dao động trong mạch tắt hoàn toàn?
A. 25,00 mJ.
B. 5,175 mJ.
C. 24,74 mJ.
D. 31,61 mJ
Bài 4: Biết năng lượng của mạch tính theo công thức W = 0,5Cu2 + 0,5Li2 . Một mạch dao động LC gồm tụ điện C1 có điện dung 100 μF, cuộn dây có hệ số tự cảm L = 0,2 H và điện trở là R0 = 5 O và điện trở của dây nối R = 18Ω. Dùng dây nối có điện ừở không đáng kể để nối hai cực của nguồn điện một chiều có suất điện động E = 12 V và điện trở trong r = 1 Ω với hai bản cực của tụ điện. khi trạng thái trong mạch đã ổn định người ta cắt nguồn ra khỏi mạch để cho mạch dao động tự do. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R và R0 kể từ lúc cắt nguồn ra khỏi mạch đến khi dao động trong mạch tắt hoàn toàn?
A. 25,00 mJ.
B. 5,175 mJ.
C. 24,74 mJ.
D. 31,61 mJ.
Bài 5: Biết năng lượng của mạch tính theo công thức W = 0,5Cu2 + 0,5Li2 . Tụ điện của mạch dao động có điện dung 1 (0.F, ban đầu được điện tích đến hiệu điện thế 100 V, sau đó cho mạch thực hiện dao động điện từ tắt dần. Năng lượng mất mát của mạch từ khi bắt đàu thực hiện dao động đến khi dao động điện từ tắt hẳn là bao nhiêu?
A. 10 mJ.
B. 10 kJ.
C. 5 mJ.
D. 5 k J.
--(Hết)--
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập về Năng lượng hao phí trong mạch LC 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.
