Xét một mạch dao động LC lí tưởng. Ban đầu nối mạch với nguồn điện một chiều có suất điện động R và điện trở trong r = 10 \(\Omega\) bằng khóa K. Khi dòng điện trong mạch đã ổn định, ngắt khóa K. Trong khung có dao động điện từ tự do với chu kì 10−4s. Biết điện áp cực đại ở hai đầu tụ điện lớn gấp 5 lần suất điện động E. Giá trị điện dung của tụ điện là:
A. 0,318 \(\mu\)F
B. 3,18 \(\mu\)F
C. 318 \(\mu\)F
D. 31,8 \(\mu\)F
Hướng dẫn
Khi đóng khóa K, cường độ dòng điện ổn định trong mạch I0= E/r = E/10 (A)
Khi ngắt khóa K, trong mạch xảy ra dao động điện từ với chu kì dao động 10-4s
\(\Rightarrow 2\pi\sqrt{LC}=10^{-4}\Rightarrow LC\approx 2,53.10^{-10}\)
Bảo toàn năng lượng:
Wt max = Wđ max ⇒ 0,5.U02C = 0,5. LI02 ⇒ 25E2.C = L.E2/100 ⇒ L=2500C
Thay L = 2500C vào (1) suy ra \(C\approx 3,18.10^{-7}=0,318.10^{-6}=0,318\mu F\)