Hai mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang dao động điện từ tự do với các cường độ dòng điện tức thời tr

Câu hỏi :

Hai mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với các cường độ dòng điện tức thời trong hai mạch là \({{i}_{1}}\) và \({{i}_{2}}\) được biểu diễn như hình vẽ. Tổng diện tích của hai tụ điện trong hai mạch ở cùng một thời điểm có giá trị lớn nhất bằng

A. \(\frac{4}{\pi }\mu C\)         

B. \(\frac{3}{\pi }\mu C\)   

C. \(\frac{5}{\pi }\mu C\) 

D. \(\frac{10}{\pi }\mu C\)

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

Từ đồ thị ta có: \(T={{10}^{-3}}s\Rightarrow \omega =2000\pi rad/s\)

Ta lại có: \({{I}_{01}}={{8.10}^{-3}}A\Rightarrow {{Q}_{01}}=\frac{{{I}_{01}}}{\omega }=\frac{{{4.10}^{-6}}}{\pi }C=\frac{4}{\pi }\mu C\)

\({{I}_{02}}={{6.10}^{-3}}A\Rightarrow {{Q}_{02}}=\frac{{{I}_{02}}}{\omega }=\frac{{{3.10}^{-6}}}{\pi }C=\frac{3}{\pi }\mu C\)

Từ đồ thị ta có:

Tại t = 0; \({{i}_{1}}=0\) và đang tăng nên \({{\varphi }_{i1}}=-\frac{\pi }{2}\Rightarrow {{\varphi }_{q1}}={{\varphi }_{i1}}-\frac{\pi }{2}=-\pi \)

Tại t = 0; \({{i}_{2}}=-{{I}_{0}}\) và đang tăng nên \({{\varphi }_{2}}=\pi \Rightarrow {{\varphi }_{q2}}={{\varphi }_{i2}}-\frac{\pi }{2}=\frac{\pi }{2}\)

Suy ra: \({{q}_{1}}\) và \({{q}_{2}}\) vuông pha với nhau.

Tổng điện tích trên hai bản tụ điện

\(q={{q}_{1}}+{{q}_{2}}\Rightarrow {{Q}_{0\max }}=\sqrt{Q_{01}^{2}+Q_{02}^{2}}=\sqrt{{{\left( \frac{4}{\pi } \right)}^{2}}+{{\left( \frac{3}{\pi } \right)}^{2}}}=\frac{5}{\pi }\mu C\)

Copyright © 2021 HOCTAP247