Câu 4.12 trang 26 sách bài tập Vật lí 12 Nâng cao


Người ta mắc một tụ điện với một cuộn cảm thuần thành một mạch dao động LCa) Dao động điện từ trong mạch có tắt dần không? Tại sao? b) Tìm sự liện hệ giữa dòng điện cực đại \({I_0}\) với hiệu điện thế cực đại \({U_0}\) giữa hai bản...

Người ta mắc một tụ điện với một cuộn cảm thuần thành một mạch dao động LC

a) Dao động điện từ trong mạch có tắt dần không? Tại sao?

b) Tìm sự liện hệ giữa dòng điện cực đại \({I_0}\) với hiệu điện thế cực đại \({U_0}\) giữa hai bản cực tụ điện.

Giải

a) Dao động không tắt dần vì điện trở thuần bằng 0, do đó không có tiêu hao năng lượng do tỏa nhiệt.

b) Vì dao động không tắt dần nên năng lượng được bảo toàn và luôn chuyển hóa, suy ra năng lượng điện trường cực đại bằng năng lượng từ trường cực đại.

                                \({1 \over 2}LI_0^2 = {1 \over 2}CU_0^2 \Rightarrow {U_0} = \sqrt {{L \over C}} {I_0}\)

Chú ý: Nói thật chính xác thì ngay cả khi không có tiêu hao năng lượng do tỏa nhiệt, dao động cũng tắt dần do mất mát năng lượng qua bức xạ sóng điện từ ra bên ngoài. Mạch dao động nào cũng là mạch hở, nhưng ở mức độ khác nhau. Không có mạch dao động hoàn toàn kín.