by Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Điện áp cực đại giữa hai bản tụ là U0 = \(6\sqrt{3}\) V. Không gian giữa hai bản tụ được lấp đầy bằng tấm điện môi có hằng số điện môi \(\varepsilon\) = 2. Đúng lúc dòng điện tức thời trong mạch đạt giá trị cực đại thì rút nhanh tấm điện môi ra, sao cho tấm điện môi chỉ còn chiếm một nửa không gian giữa hai bản của tụ điện. Điện áp cực đại giữa hai bản tụ sau khi rút tấm điện môi là
A. \(3\sqrt{3}V\)
B. 12V
C. \(6\sqrt{3}V\)
D. 9V
Hướng dẫn
Ta có
\(C=\frac{1}{4\pi \ d k}.\varepsilon .S\)
Đặt trong điện môi có
\(\varepsilon =2\rightarrow C=C_0\)
Sau khi rút tấm điện môi để tấm điện môi chỉ còn chiếm một nửa không gian giữa hai bản tụ thì
\(C_1=\frac{1}{4\pi d k}.2.\frac{S}{2}=\frac{C_0}{2}\) (để trong điện môi \(\varepsilon\) = 2)
\(C_2=\frac{1}{4\pi d k}.1.\frac{S}{2}=\frac{C_0}{4}\) (để trong điện môi \(\varepsilon\) = 1)
\(C_1//C_2\rightarrow C=C_1+C_2=\frac{3C_0}{4}\)
\(W_t=W_S\rightarrow \frac{1}{2}C_0U^2=\frac{1}{2}.\frac{3}{4}.C_0U^2_S \rightarrow U^2=\frac{3}{4}U^2_S\)
\(U_S=12V\)
