năng lượng điện trường

By Admin 16/08/2023 0

1. LÝ THUYẾT NĂNG LƯỢNG MẠCH DAO ĐỘNG LC

Bạn đang xem: năng lượng điện trường

– Năng lượng năng lượng điện ngôi trường triệu tập ở vô tụ điện:

  • \({W_d} = \dfrac{1}{2}C{u^2} = \dfrac{1}{2}qu = \dfrac{{{q^2}}}{{2C}} = \dfrac{{Q_0^2}}{{2C}}{\rm{co}}{{\rm{s}}^2}(\omega t + \varphi )\)

– Năng lượng kể từ ngôi trường triệu tập vô cuộn cảm:

  • \({W_t} = \dfrac{1}{2}L{i^2} = \dfrac{{Q_0^2}}{{2C}}{\sin ^2}\left( {\omega t + \varphi } \right)\)

– Trong quy trình giao động của mạch, tích điện kể từ và năng lượng điện trường luôn luôn gửi hóa lẫn nhau, tuy nhiên tổng tích điện năng lượng điện kể từ là ko thay đổi.

– Năng lượng năng lượng điện từ:

  • \(W = {W_d} + {W_t} = \dfrac{1}{2}C{u^2} + \dfrac{1}{2}L{i^2} = \dfrac{1}{2}CU_0^2 = \dfrac{{Q_0^2}}{{2C}} = \dfrac{1}{2}LI_0^2\)

– Vị trí năng lượng điện trường cấp $n$ đợt năng kể từ năng lượng điện trường:

\(\left\{ \begin{array}{l}{W_d} = n{W_t}\\W = {W_t} + {W_d}\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{W_t} = \dfrac{1}{{n + 1}}W\\{W_d} = \dfrac{n}{{n + 1}}W\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}i =  \pm \dfrac{{{I_0}}}{{\sqrt {n + 1} }}\\u =  \pm {U_0}\sqrt {\dfrac{n}{{n + 1}}} \\q =  \pm {Q_0}\sqrt {\dfrac{n}{{n + 1}}} \end{array} \right.\)

Xem thêm: etilen ra polietilen

– Mạch sở hữu cuộn thừng ko thuần cảm (r≠0):

Công suất lan sức nóng bên trên r hoặc năng suất rất cần phải cung câp thêm vào cho mạch nhằm giữ lại dao động:

\(P = {I^2}r = \dfrac{{I_0^2}}{2}r\)

  • Mạch giao động sở hữu tần số góc ω, tần số f và chu kì T thì Wđ và Wt biến thiên với tần số góc 2ω, tần số 2f và chu kì T/2.
  • Khi tụ phóng năng lượng điện thì q và u tách và ngược lại khi tụ tích năng lượng điện thì q và u tăng.

2. VÍ DỤ BÀI TẬP NĂNG LƯỢNG MẠCH DAO ĐỘNG LC

Ví dụ 1: Một mạch giao động điều tiết, biết phương trình hiệu năng lượng điện thế thân ái nhị bạn dạng của tụ năng lượng điện là \(u = 60cos({10^4}\pi t){\rm{ }}\left( V \right),\) năng lượng điện dung của tụ năng lượng điện \(C = 1\mu F\) . Tính tích điện năng lượng điện kể từ vô khuông dao động?

Hướng dẫn:

Sử dụng công thức tính tích điện của mạch dao động: \(W = \dfrac{1}{2}CU_0^2\)

Thay U0=60 V, C=1μF vô, tao được: \(W = \dfrac{1}{2}CU_0^2 = \dfrac{1}{2}{10^{ – 6}}{60^2} = {1,8.10^{ – 3}}(J)\)

Ví dụ 2: Mạch giao động LC, với cuộn thừng sở hữu \(L = 5\mu F\) . Cường phỏng loại năng lượng điện cực lớn vô mạch là 2A. Khi độ mạnh loại năng lượng điện tức thời vô mạch là 1A thì năng lượng điện trường vô mạch là?

Hướng dẫn:

Sử dụng công thức tính tích điện của mạch dao động: \(W = {W_d} + {W_t}\)

Ta có: \(W = {W_d} + {W_t} = \dfrac{1}{2}LI_0^2 \to {W_d} = W – {W_t} = \dfrac{1}{2}LI_0^2 – \dfrac{1}{2}L{i^2} = \dfrac{L}{2}(I_0^2 – {i^2}) = \dfrac{{{{5.10}^{ – 6}}}}{2}({2^2} – {1^2}) = {7,5.10^{ – 6}}(J)\)

Xem thêm: ch4 + br2