bài tập dao động điện từ chọn lọc

Bài 5: Một mạch điện gồm có: ống dây có hệ số tự cảm L = 2,00μH và điện trở
k
Ro=1,00Ω; nguồn điện có suất điện động E = 3,0V và điện trở trong r = 0,25Ω; điện trở
L
R = 3,00Ω, được mắc như hình 4. Bỏ qua điện trở dây nối và khoá k.
R
E,r
Ro
a. Đóng khoá k, sau một thời gian cường độ các dòng điện trong mạch đạt giá trị ổn
định. Xác định cường độ dòng điện qua ống dây và điện trở R; công suất của nguồn E
b. Tính nhiệt lượng Q toả ra trên R sau khi ngắt khoá k.
Đối với dòng điện không đổi, cuộn cảm không có tác dụng cản trở
Bài 5 (3,0 điểm). Một dây đồng, đường kính d = 0,2mm có phủ một lớp sơn cách điện mỏng được quấn thành N
vòng xếp sát nhau để tạo thành một ống dây dài, có chiều dài l và đường kính D = 5cm. Cho dòng điện có
cường độ I0= 1A chạy qua ống dây, sau đó ngắt các đầu dây của ống khỏi nguồn. Hãy xác định điện lượng chuyển
qua ống dây kể từ lúc bắt đầu ngắt điện? Cho biết điện trở suất của đồng ρ = 1,7.10 −8 (Ω.m) .
Câu 2.Cho mạch điện như hình vẽ. C = 2 µF, , nguồn điện có suất điện động và điện trở trong không đáng kể.
Ban đầu các khóa K1 và K2 đều mở. Bỏ qua điện trở các khóa và dây nối.
a) Đóng khóa K1 (K2 vẫn mở), tính nhiệt lượng tỏa ra trên R1 sau khi điện tích trên tụ điện
M
N
đã ổn định.
R1
b) Với R3 = 30 Ω. Khóa K1 vẫn đóng, đóng tiếp K2, tính điện lượng chuyển qua điểm M
K2 C
sau khi dòng điện trong mạch đã ổn định.
R2
c) Khi K1, K2 đang còn đóng, ngắt K1 để tụ điện phóng điện qua R 2 và R3. Tìm R3 để điện
lượng chuyển qua R3 đạt cực đại và tính giá trị điện lượng cực đại đó.
R3
Câu 3 Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện (E1) có suất điện động E1 = 10 V và điện

E
K1
trở trong r1 = 1 Ω, nguồn (E2) có suất điện động E2 và điện trở trong không đáng kể, nguồn
(E) có suất điện động điện trở biến trở có giá trị R thay đổi được và tụ điện
(1) K (2)
có điện dung Bỏ qua điện trở các dây nối.
E2
a) Khi E2 = 8 V, R = 2 Ω.
E1, r1
E
- Tính cường độ dòng điện qua các nguồn (E1), (E2) và qua điện trở R0.
R0
C
- Ban đầu khóa K ở chốt (1) sau đó được chuyển sang chốt (2), tính điện
R
lượng chuyển qua nguồn (E) và nhiệt lượng tỏa ra trên nguồn này khi điện
tích trên tụ điện đã ổn định.
b) Với giá trị nào của E2 để khi thay đổi giá trị biến trở R, cường độ dòng điện qua nguồn (E1) không thay đổi?

Câu 7: Cho mạch dao động như hình 4. Ban đầu điện tích trên tụ có điện dung C 1 là Q0, còn tu C2 chưa tích
điện. Cuộn dây lí tưởng có độ tự cảm L, bỏ qua điện trở của mạch. Tìm sự phụ thuộc của cường độ dòng điện
chạy qua cuộn dây vào thời gian trong các trường hợp sau:
1. K đóng vào 1
2. K đóng vào 2


K

L

C

(E,r)

Bài 5: Cho mạch dao động gồm một tụ điện và một cuộn dây được nối với một bộ pin có điện trở trong r qua một
khóa điện như hình vẽ (H.6). Ban đầu khóa K đóng. Khi dòng điện đã ổn định, người ta ngắt khóa và trong khung
có dao động điện với tần số f. Biết rằng điện áp cực đại giữa hai bản tụ điện lớn gấp n lần suất điện động E của bộ
pin. Bỏ qua điện trở thuần của các dây nối và cuộn dây. Hãy tính điện dung và hệ số tự cảm của cuộn dây.

Bài 2. Sự chuyển hoá năng lượng điện thành năng lượng từ: Cho mạch điện như hình vẽ: nguồn điện E=6V,
tụ điện có điện dung C = 1/π (µF), cuộn dây thuần cảm, độ tự cảm là L = 1/π (µH). Ban đầu khoá K ở vị trí 1.
Sau đó chuyển K sang vị trí 2.
a) Tính hiệu điện thế, điện tích và năng lượng của tụ điện khi K ở vị trí 1.
b) Khi K chuyển sang 2, tính cường độ dòng điện cực đại qua cuộn dây.
c) Tính cường độ dòng điện qua cuộn dây và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện khi năng lượng điện trường
trong tụ điện bằng 3 lần năng lượng từ trường trong cuộn dây.
Bài 4. Cho mạch điện như hình vẽ: nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r; cuộn dây thuần cảm,
có độ tự cảm L; thanh kim loại MN khối lượng là m, chiều dài l , điện trở không
đáng kể có thể trượt không ma sát dọc theo 2 thanh ray x, y. Hệ thống được đặt

trong một mặt phẳng nằm ngang trong một từ trường đều cảm ứng từ B hướng
thẳng đứng xuống dưới. Ban đầu khoá K đóng. Khi dòng điện trong cuộn dây
ổn định người ta ngắt khoá K. Hỏi thanh MN sẽ chuyển động như thế nào ? Bỏ
qua điện trở của các thanh ray và điện trở tiếp xúc giữa MN và các thanh ray.
Bài 3. Sự chuyển hoá năng lượng từ thành năng lượng điện: Cho mạch điện như hình
vẽ: nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r, điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm,
độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C. Ban đầu khoá K ở 1, sau đó K chuyển nhanh sang 2.
a) Tính cường độ dòng điện qua cuộn dây khi K ở 1.
b) Tính hiệu điện thế cực đại giữa hai đầu tụ điện khi K chuyển sang 2

c) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện khi cường độ dòng điện trong cuộn dây bằng ½ cường độ dòng điện
cực đại.
Câu 8 (2,5 điểm): Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn dây có độ tự cảm L và một
bộ tụ điện gồm một tụ không đổi C0 mắc song song với tụ xoay Cx. Tụ xoay có điện dung là hàm bậc nhất của
góc xoay và biến thiên từ C1=10pF đến C2 = 250pF khi góc xoay biến thiên từ 0 0 đến 1200. Mạch có thể thu
được các sóng điện từ từ λ1=10m đến λ2 =30m.
1. Tính L và C0.
2. Tính góc xoay của tụ để tụ thu được sóng có bước sóng 20m
Câu 4. Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và một
bộ tụ điện gồm tụ điện có điện dung C0 không đổi mắc song song với tụ xoay Cx. Tụ xoay Cx có điện dung biến
thiên từ C1 = 10pF đến C2 = 250pF khi góc xoay biến thiên từ 00 đến 1200. Mạch thu được sóng điện từ có bước
sóng nằm trong dải từ λ1 = 10m đến λ2 = 30m. Cho biết điện dung của tụ xoay là hàm bậc nhất của góc xoay.
a. Tính độ tự cảm L của cuộn dây và điện dung C0 của tụ.
b. Để thu được sóng điện từ có bước sóng λ0 = 20m thì góc xoay của bản tụ bằng
K
C1
C2
•
bao nhiêu?
B
A
M
Câu 3 Cho mạch dao động lí tưởng như hình vẽ 2. Các tụ điện có điện dung
C1 = 3nF ; C2 = 6nF . Cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 0,5mH . Bỏ qua điện trở
L
khoá K và dây nối.
1. Ban đầu khoá K đóng, trong mạch có dao động điện từ tự do với cường độ dòng
điện cực đại trong mạch là 0, 03 A.
a) Tính tần số biến thiên năng lượng từ trường của mạch. b) Tính điện áp cực đại giữa hai điểm A, M và M, B.

c) Lúc điện áp giữa hai bản tụ điện C1 là 6V thì độ lớn của cường độ dòng điện trong mạch bằng bao nhiêu
2. Ban đầu khoá K ngắt, tụ điện C1 được tích điện đến điện áp 10V, còn tụ điện C2 chưa tích điện. Sau đó đóng
khoá K. Tính cường độ dòng điện cực đại trong mạch.
Bài 5(3,0 điểm) Biểu thức của cường độ dòng điện qua một mạch dao động LC là i = I 0 cos ωt. Sau 1/8 chu kỳ
dao động thì năng lượng từ trường của mạch lớn hơn năng lượng điện trường bao nhiêu lần? Sau thời gian bao
nhiêu chu kỳ thì năng lượng từ trường lớn gấp 3 lần năng lượng điện trường của mạch?
Câu 9 : Có mạch điện như hình 1.
Tụ điện C1 được tích điện đến hiệu điện
thế U1, tụ điện C2 được tích điên đến hiệu điện thế U2 (U1>U2). Cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L. Tìm biểu
thức cường độ dòng điện trong mạch sau khi đóng khoá K.
Câu 5 Cho mạch điện gồm: một điện trở thuần R, một tụ điện C, hai
cuộn cảm thuần có độ tự cảm L 1 = 2L, L2 = L và các khóa K 1, K2
được mắc vào một nguồn điện không đổi (có suất điện động E, điện
trở trong r = 0) như hình 4. Ban đầu K1 đóng, K2 ngắt. Sau khi dòng
điện trong mạch ổn định, người ta đóng K 2, đồng thời ngắt K1. Tính
điện áp cực đại giữa hai bản tụ.
Câu 5 Cho mạch điện như hình vẽ, E = 4V, r = 4 Ω , hai tụ điện
k2
k1
giống nhau cùng điện dung C, cuộn dây có độ tự cảm L = 10-4 H. Ban
đầu cả hai khóa k1 và k2 đều đóng, trong mạch có dòng điện không đổi.
Ngắt khóa k1 để có dao động điện từ tự do trong mạch với hiệu điện thế
C
C
E, r
L
cực đại giữa hai đầu cuộn dây đúng bằng suất điện động E của nguồn.
Bỏ qua điện trở thuần của cuộn dây, dây nối và các khóa k1, k2.
a, Xác định điện dung C của mỗi tụ điện và điện tích cực đại của
mỗi tụ điện trong quá trình dao động

Hình cho câu 5
b, Khi năng lượng từ trường trong cuộn dây bằng năng lượng điện
trường trên bộ tụ điện, ngắt k2. Xác định hiệu điện thế cực đại giữa hai đầu cuộn dây sau đó.