Một mạch $LC$ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với điện áp cực đại giữa hai bản tụ điện là $4$V. Biết $L=0,2$mH; $C=5$nF. Khi cường độ dòng điện trong mạch là $12$mA thì điện áp giữa hai bản tụ điện có độ lớn là
$2,4$V | |
$3,0$V | |
$1,8$V | |
$3,2$V |
Chọn phương án D.
Ta có định luật bảo toàn năng lượng điện từ trong mạch dao động:
$W_{\text{d}\max}=W_{t\max}\Rightarrow \dfrac{1}{2}CU_0^2=\dfrac{1}{2}LI_0^2$
$\Rightarrow I_0^2=\dfrac{CU_0^2}{L}=\dfrac{5.10^{-9}.4^2}{0,2.10^{-3}}=4.10^{-4}\left(A^2\right)$
Áp dụng công thức độc lập với thời gian, ta có $$\dfrac{i^2}{I_0^2}+\dfrac{u^2}{U_0^2}=1\Rightarrow \dfrac{\left(12.10^{-3}\right)^2}{4.10^{-4}}+\dfrac{u^2}{4^2}=1\Rightarrow \left|u\right|=3,2\left(V\right)$$