Trao doi cung ban Thang Dang Ba Ngoc bai LC

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

TRAO ĐỔI CÙNG THẦY THẮNG VÀ BẠN TRẦN ĐANG

1 – xin phép các thầy tôi copy cả hai bài giải

<b>Câu 29:</b>

Cho mạch dao động điện từ (h/vẽ) L là cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L, và hai

tụ điện có điện dung lần lượt bằng C

1

, C

2

; với C

1

< C

2

. Ban đầu khố K đang đóng, trong

mạch có một dao động điện từ tự do. Tại thời điểm điện áp giữa hai

tấm của tụ C

1

đạt cực đại bằng U

0

thì ngắt khố K. Sau đó cường độ

dịng điện trong mạch tại thời điểm điện áp hai cực của tụ điện C

1

bằng

không là:

<b>A. </b>

U

0

)
( ₂ ₁

2

1 <i>_C</i> <i>_C</i>

<i>L</i>
<i>C</i>

<i>C</i>



<b>B. </b>

U

0

)
( ₂ ₁

1

2 <i>_C</i> <i>_C</i>

<i>L</i>
<i>C</i>

<i>C</i>



<b>C. </b>

U

0

)
( ₂ ₁

2

1 <i>_C</i> <i>_C</i>

<i>L</i>
<i>C</i>

<i>C</i>



<b>D. </b>

U

0

)
( ₂ ₁

1

2 <i>_C</i> <i>_C</i>

<i>L</i>
<i>C</i>

<i>C</i>



Bài giải của BẠN TRẦN ĐANG

GIẢI:

K đóng : Năng lượng điện từ của mạch là

2
1 0

1

W (1)

2<i>C U</i>



Khi điện áp giữa 2 bản C1 cực đại thì độ lớn điện tích trên mỗi bản là Q0 = C1U0. (2)

Khi mở K : C1 nối tiếp với C2. Điện dung tương đương là:

1 2

1 2

.
<i>C C</i>
<i>C</i>

<i>C</i> <i>C</i>




Năng lương của mạch được bảo toàn:

Tại thời điểm u1=0 thì u2 =U0 vì khi đó q2 = Q0.(Bảo tồn điện tích)

Năng lượng điện trường ở C2 là:

2 2 2

0 1 0

2

2 2

1 1

W

2 2

<i>C</i>

<i>Q</i> <i>C U</i>

<i>C</i> <i>C</i>

 

Năng lượng từ trường ở cuộn dây là:

2 2

2 1 0 2 1 2 2 1 2

1 0 1 0 1 0

2 2 2

1 1 1 1 1

W . . (1 ) . ( )

2 2 2 2 2

<i>L</i>

<i>C U</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>

<i>C U</i> <i>C U</i> <i>C U</i> <i>Li</i>

<i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>



     

Do đó

1 2 1

0

2

( )

.
<i>C C</i> <i>C</i>
<i>i U</i>

<i>L C</i>




. <b>ĐÁP ÁN A</b>

BÀI GIẢI THẦY THẮNG

<b>Giải</b>: Trước khi mở khóa K Điện tích cực đại của tụ điện
Q0 = C1U0 (*)

Sau khi đóng khóa K tần số góc dao động của mạch dao động:

 = 1

√

LC =

1

√

<i>L</i> <i>C</i>1<i>C</i>2
<i>C</i>₁+<i>C</i>₂

=

√

<i>C</i>1+<i>C</i>2

LC₁<i>C</i>₂ (**)

Khi đó ta ln có q2₊ <i>i</i>

1

<i>ω</i>2 = Q02 Tại thời điểm uC1 = 0, q1 = q2 = 0; bộ tụ phóng hết điện tích ; u = 0 và

q = 0----> Dòng điện qua mạch có giá trị cực đại I0 , Từ (*) và (**)

I0 = Q0 =

√

<i>C</i>1
+<i>C</i>₂

LC₁<i>C</i>₂ C1U0 = U0

√

<i>C</i>₁

LC₂(<i>C</i>1+<i>C</i>2) <b>Chọn đáp án C</b>

<b> Nhận xét:</b>

C

1

C

2

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>Bài này bạn Trần Đang chọn đáp án A ( và đã có rất nhiều người tải rồi đấy) vì theo bạn Đang khi </b>
<b>uC1 = 0 thì uc2 = U0. Nhưng nếu uC2 = U0 thì i = 0. Khơng biết kết quả trên có gì sai sót khơng? Nếu có</b>

<b>chúng ta cùng trao đổi để tìm ra cái đúng . Chúc các bạn một mua thi thành công. Với cách giải </b>
<b>trên thì thấy rất ngắn gọn nhưng tơi phải suy nghĩ mấy hôm nay rồi đấy.</b>

BÀI GIẢI CỦA Đỗ Bá Ngọc

Trước hết ban đầu là đề cho khóa k đóng , như vậy mạch dao động chỉ có tụ C1 và có điện áp cực đại Q0 =

C1U0 .

Khi mở khóa k , đại lượng thay đổi trong mạch cần quan tâm đến là C , ĐIỆN TÍCH CỦA CÁC BẢN TỤ

và năng lượng trong mạch.

1 - Với C1 nối tiếp C2 => Cb = C1C2 / ( C1 + C2 ) GIẢM

2 – Điện tích của tụ là khơng đổi , nhưng điện áp có sự phân bố lại vì điện dung thay đổi .
3 – Còn năng lượng trong mạch giảm xuống W= Wsau – Wđầu =

<i>Q</i>0
2

2<i>C_B−</i>
<i>Q</i>0

2

2<i>C</i>₁

, phần năng lượng này bị mất do khi đóng khóa k, bức xạ ..

4 – Vì vậy theo định luật bảo tồn năng lượng cho mạch sau khi ổn định, ta có
Wsau = <i>Q0</i>

2

2<i>C_B</i> =

1
2Li

2

+1

2<i>CBu</i>
2

Nói thêm là điện áp tức thời của cả hai tụ biến thiên cùng pha với nhau, nên điện áp tụ C1 bằng khơng thì

điện áp tụ C2 cũng bằng không , giá trị cực đại là khác nhau C1 < C2

Như vậy khi u = 0 thì ta có I cực đạo và bằng
I02 =

<i>Q</i>0
2

LC<i>_B</i>=

<i>U</i>0
2

<i>C</i>1
2
<i>L</i>( <i>C</i>1<i>C</i>2

<i>C</i>₁+<i>C</i>₂)

=> I0 = U0

√

<i>C</i>1

(<i>C</i>₁+<i>C</i>₂)

LC2

=> chọn C

***Với cách hiểu trên , để giải bài này ta chỉ cần nói với học sinh áp dụng cơng thức tính nhanh là I02 =

<i>Q</i>02

LC<i>_B</i>=

<i>U</i>02<i>C</i>12
<i>L</i>( <i>C</i>1<i>C</i>2

<i>C</i>₁+<i>C</i>₂)

=> nếu tụ mắc nối tiếp
I02 =

<i>Q</i>0
2

LC<i>_B</i>=

<i>U</i>0
2

<i>L</i>(<i>C</i>₁+<i>C</i>₂) => nếu tụ mắc song song .

Theo tôi , thầy Trần Đang xem lại chỗ năng lượng của mạch được bảo tồn.

Năng lượng chỉ bảo tồn khi khơng có thêm bất cứ tác động nào từ bên ngoài vào.
Điều này rất rõ ở các bài tốn mắc tụ tích điện ở lớp 11.

Rất mong nhận sự trao đổi của các thầy nhé.

<b>Cách giải khác:</b>

Bài này, có dạng giống đề thi ĐH năm 2002 chúng ta nên gỉai đơn giản thôi

Ban đầu: khóa K đóng, mạch xem như chỉ có tụ C

1

Lúc đó, năng lượng của mạch

2

2 2 2

0

0 1 0 0 1 0

1

Q 1

W C U Q C U

2C 2

   

(1)

Lúc sau: Khi U

C1

cực đại, năng lượng tập trung ở tụ C

1

, ngắt khóa k , mạch có thêm C

2

nối

tiếp C

1

:

1 2
b

1 2
C C
C

C C




Lúc u

C1

= 0 thì q

1

= q

2

= 0 ( vì tụ mắc nối tiếp, đã học lớp 11) nên năng lượng bây

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

Khi đó:

2

2 0

0 0

b
Q

1

W LI

2 2 C

 

.

₍₂₎

thay (1) vào (2) ta được

2 2 2 2 2

2 1 0 2 1 0 1 0 1 2

0 0 0

1 2

b 2

1 2

C U C U C U C C

1

W LI I

C C

2 2 C _L L C

C C



    



( )

. .

.

1 1 2
0

2

C C C

I U

L C



  ( )

.

<b>_{Chọn C}</b>

</div>

<!--links-->