Dao động điện từ trong mạch LC là dao động điều hòa. Khi hiệu điện thế giữa hai đầu

6/25

Dao động điện từ trong mạch LC là dao động điều hòa. Khi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm là 1,2 V thì cường độ dòng điện trong mạch bằng 1,8 mA. Còn khi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm là 0,9 V thì cường độ dòng điện trong mạch bằng 2,4 mA. Biết độ tự cảm của cuộn dây L=5mH. Điện dung của tụ điện và năng lượng điện từ của đoạn mạch tương ứng bằng:

20 nF và 2,25.10-9J;

200 nF và 2,25.10-8J.

20 nF và 2,25.10-8 J;

22,5 nF và 2,25.10-8J.

Giải thích

Đáp án C.

q=Q0=cosωt+φ⇒u=qC=Q0Ccosωt+φ⇒CuQ0=cosωt+φ (1)i=q'(t)=-ωQ0sinωt+φ⇒iωQo=-sinωt+φ (2)

Từ (1) và (2) suy ra:

uCQ02+iωQ02=1⇒u2C2+LC.i2=Q02 (Vì ω=1LC)

Do đó : u12+C2+LC.i12=Q02u22+C2+LC.i22=Q02⇒C2u12-u22+LCi12-i22=0⇒C=-Li12-i22u12-u22=-5.10-31,8.10-3-2,4.10-321,22-0,92=2.10-8F=20nFw=12Cu12+12Li12=12.2.10-8.1,22+12.5.10-3.1,8.10-32=2,25..10-8J