Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Cho tụ điện có điện dung \( C \) tích điện \( Q_0 \).
Khi nối với cuộn cảm thuần có độ tự cảm \( L_1 \), cường độ dòng điện cực đại là \( I_1 = 20 \, \text{mA} \).
Khi nối với cuộn cảm thuần có độ tự cảm \( L_2 \), cường độ dòng điện cực đại là \( I_2 = 10 \, \text{mA} \).
Khi nối với cuộn cảm thuần có độ tự cảm \( L_3 = 9L_1 + 4L_2 \), cường độ dòng điện cực đại là \( I_3 = ? \).
---
**Giải:**
Trong dao động điện từ LC, năng lượng điện tích trên tụ điện được chuyển hóa thành năng lượng từ trường của cuộn cảm. Tại thời điểm dòng điện cực đại, toàn bộ năng lượng tích trữ là dưới dạng năng lượng từ trường:
\[
\frac{Q_0^2}{2C} = \frac{1}{2} L I_{\text{max}}^2
\]
Từ đó:
\[
I_{\text{max}} = \frac{Q_0}{\sqrt{L C}}
\]
Với cùng tụ điện, \( Q_0, C \) không đổi, ta có:
\[
I_{\text{max}} \propto \frac{1}{\sqrt{L}}
\]
Do đó:
\[
I_1 = \frac{Q_0}{\sqrt{L_1 C}} \Rightarrow I_1^2 = \frac{Q_0^2}{L_1 C}
\]
\[
I_2 = \frac{Q_0}{\sqrt{L_2 C}} \Rightarrow I_2^2 = \frac{Q_0^2}{L_2 C}
\]
Từ đó suy ra:
\[
\frac{I_1^2}{I_2^2} = \frac{L_2}{L_1} \Rightarrow \frac{20^2}{10^2} = \frac{L_2}{L_1}
\]
\[
\frac{400}{100} = \frac{L_2}{L_1} \Rightarrow \frac{L_2}{L_1} = 4 \Rightarrow L_2 = 4 L_1
\]
---
Bây giờ tính \( I_3 \) khi:
\[
L_3 = 9 L_1 + 4 L_2 = 9 L_1 + 4 \times 4 L_1 = 9 L_1 + 16 L_1 = 25 L_1
\]
Do đó:
\[
I_3 = \frac{Q_0}{\sqrt{L_3 C}} = \frac{Q_0}{\sqrt{25 L_1 C}} = \frac{Q_0}{5 \sqrt{L_1 C}} = \frac{I_1}{5}
\]
Vì \( I_1 = 20 \, \text{mA} \), nên:
\[
I_3 = \frac{20}{5} = 4 \, \text{mA}
\]
---
**Đáp án: D. 4 mA.**
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.