Cho mạch điện như hình vẽ. R = 100 Ω , C = 10 μ F , E 0 = 10 V . Điện trở trong của nguồn điện và ampe kế không đáng kể. Khóa K ngắt tuần hoàn đóng trong thời gian t 1 = 10 − 3 s và ngắt trong thời gian t 2 = 20.10 − 3 s với chế độ đóng ngắt như thế hầu như ampe kế gần như không rung.
Hãy xác định số chỉ của ampe kế.
Hướng dẫn giải
Vì điện trở của nguồn điện và điện trở của ampe kế không đáng kể nên khi đóng K các tụ gần như lập tức nạp điện đến hiệu điện thế: U = E 0 2
Khi K ngắt, các tụ gần như phóng hết điện. Thật vậy, ban đầu dòng điện phóng là: I 0 = U R = E 0 2 R
Nếu dòng điện không đổi thì tụ sẽ phóng hết điện sau thời gian:
t = q 0 I 0 = C U I 0 = R C = 100.10 − 6 = 10 2 s
Trong thực tế cường độ dòng phóng sẽ giảm, nhưng vì thời gian ngắt t 2 = 20.10 − 3 s > > 10 − 3 s nên sau thời gian t2 tụ đã phóng hết điện.
Dòng qua ampe kế: Khi K đóng, có dòng chạy qua các R trong thời gian t1 và dòng nạp điện cho các tụ điện trong thời gian rất ngắn.
Theo định luật bảo toàn điện tích tại điểm M,
