Hai mạch dao động điện từ giống nhau có hiệu điện thế cực đại trên các tụ lần lượt là 2V và 1V. Dòng điện trong hai mạch dao động cùng pha. Biết khi năng lượng điện trường trong mạch dao động thứ nhất bằng 40 μ J thì năng lượng từ trường trong mạch dao động thứ hai bằng 20 μ J . Khi năng lượng từ trường trong mạch dao động thứ nhất bằng 20 μ J thì năng lượng điện trường trong mạch thứ hai bằng:
A. 25 μ J
B. 10 μ J
C. 40 μ J
D. 30 μ J
Đáp án A
+ Hai mạch giống nhau tức là L và C như nhau
Ta có W 1 W 2 = C U 01 2 2 C U 02 2 2 = U 01 2 U 02 2 = 4
Mặt khác do i 1 và i 2 cùng pha nên: W 1 t u W 2 t u = L i 1 2 2 L i 2 2 2 = I 01 2 I 02 2 = C L U 01 2 C L U 02 2 = U 01 2 U 02 2 = 4
+ Tại thời điểm t 1 có W 1 ( đ i ệ n ) = 40 µ J thì W 2 ( t ừ ) = 20 µ J nên W 1 ( t ừ ) = 4 . W 2 ( t ừ ) = 80 µ J ⇒ W 1 = W 1 ( đ i ệ n ) + W 1 ( t ừ ) = 120 μ J ⇒ W 2 = 30 μ J
+ Tại thời điểm t 2 khi W 1 ( t ừ ) = 20 µ J thì ta có W 2 ( t ừ ) = W 1 ( t ừ ) / 4 = 5 µ J
Do năng lượng điện từ được bảo toàn nên W 2 ( đ i ệ n ) = 30 − 5 = 25 μ J