Câu 4. Một tụ điện có điện dung \(C = \frac{10^{-3}}{2\pi}F\) được nạp một lượng điện tích nhất định. Sau đó nối hai bản tụ vào hai đầu của cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm \(L =\frac{ 1}{5\pi} H.\) Bỏ qua điện trở dây nối. Sau khoảng thời gian ngắn nhất bao nhiêu giây (kể từ lúc nối) năng lượng từ trường của cuộn dây bằng 3 lần năng lượng điện trường trong tụ ?
1/300s 5/300s 1/100s 4/300s Hướng dẫn giải:\(T = 2\pi \sqrt{LC} = 0,02 (s).\)
Điện tích tại thời điểm năng lượng từ trường bằng 3 lần năng lượng điện trường là
\(W_L = 3 W_C => q = \pm \frac{q_0}{\sqrt{3+1}}= \pm \frac{q_0}{2}.\)
Thời gian ngắn nhất để đi từ lúc nối (q = q0) đến lúc WL = 3WC là
\(t = \frac{\varphi}{\omega }= \frac{\pi/3}{2\pi/T}= \frac{T}{6} =\frac{1}{300} s.\)