Cho mạch điện như hình vẽ. Hiện tượng tự cảm phát sinh khi mạch điện có hiện tượng nào sau đây:
A. Đóng khóa K
B. Ngắt khóa K
C. Đóng khóa K và di chuyển con chạy
D. Cả A, B, và C
Cho mạch điện như hình vẽ 1, nguồn có suất điện động E = 24 V , r = 1 Ω tự điện có điện dung C = 100 μ F , cuộn dây có hệ số tự cảm L = 0 , 2 H và điện trở R 0 = 5 Ω , điện trở R = 18 Ω . Ban đầu khóa K đóng, khi trạng thái trong mạch đã ổn định người tần số ngắt khóa K. Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong thời gian từ khi ngắt khóa K đến khi dao động trong mạch tắt hoàn toàn.
A. 98,96mJ
B. 24,74mJ
C. 126.54mJ
D. 31,61mJ
Đáp án A
Cường độ dòng điện trong mạch trước khi mở khóa
Điện áp giữa hai bản cực của tụ điện
Năng lượng của mạch dao động sau khi ngắt khóa
Trong thời gian từ khi ngắt khóa K đến khi dao động trong mạch tắt hoàn toàn năng lượng này biến thành nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R và trên R0 của cuộn dây.
Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R là :
Cho mạch điện như hình vẽ.
Trong đó R 1 = R 2 = 3 Ω ; R 3 = 2 Ω ; R 4 là biến trở; K là khóa điện. Đặt vào hai đầu B, D một hiệu điện thế U không đổi. Vôn kế có điện trở vô cùng lớn, ampe kế và các dây nối có điện trở không đáng kể.
a) Khi khóa K mở, R 4 = 4 Ω thì vôn kế chỉ 1 V.
- Xác định hiệu điện thế U.
- Nếu đóng khóa K thì ampe kế và vôn kế chỉ bao nhiêu?
b) Đóng khóa K và di chuyển con chạy C của biến trở R4 từ đầu bên trái sang đầu bên phải thì số chỉ của ampe kế I A thay đổi như thế nào?
a) Ban đầu khóa K mở, R 4 = 4 Ω , vôn kế chỉ 1 V.
Xác định hiệu điện thế U:
Ta có:
R 12 = R 1 + R 2 = 6 Ω ; R 34 = R 3 + R 4 = 6 Ω ; I 12 = I 1 = I 2 = U R 12 = U 6 I 34 = I 3 = I 4 = U R 34 = U 6 ;
U M N = V M - V N = V A - V N - V A + V M = I 3 . R 3 - I 1 . R 1 = U 6 . 2 - U 6 . 3 = - U 6 ⇒ U V = U N M = U 6 = 1 V ⇒ U = 6 V
Khi khóa K đóng:
R 13 = R 1 R 3 R 1 + R 3 = 3 . 2 3 + 2 = 6 5 = 1 , 2 ( Ω ) ; R 24 = R 2 R 4 R 2 + R 4 = 3 . 4 3 + 4 = 12 7 ( Ω ) R B D = R 13 + R 24 = 1 , 2 + 12 7 = 20 , 4 7 ( Ω )
Cường độ dòng điện mạch chính:
I = U R B D = 6 20 , 4 7 = 42 20 , 4 = 21 10 , 2 ≈ 2 , 06 ( A ) ; U 13 = U 1 = U 3 = I . R 13 = 21 10 , 2 . 1 , 2 = 2 , 47 ( V ) ; I 1 = U 1 R 1 = 2 , 47 3 = 0 , 823 ( A ) ; U 24 = U 2 = U 4 = I . R 24 = 21 10 , 2 . 12 7 = 3 , 53 ( V ) I 2 = U 2 R 2 = 3 , 53 3 = 1 , 18 ( A )
Ta có : I 2 > I 1 ⇒ I A = I 2 - I 1 = 1 , 18 - 0 , 823 = 0 , 357 ( A ) . Vậy dòng điện qua ampe kế có chiều từ N đến M và có cường độ I A = 0 , 357 ( A ) ; vôn kế chỉ 0 (V)
b) Đóng khóa K và di chuyển con chạy C của biến trở R4 từ đầu bên trái sang đầu bên phải thì số chỉ của ampe kế I A thay đổi như thế nào?
Ta có: R 13 = R 1 R 3 R 1 + R 3 = 3 . 2 3 + 2 = 6 5 = 1 , 2 Ω
Đặt phần điện trở còn hoạt động trong mạch của R 4 là x, ta có:
R 24 = R 2 x R 2 + x = 3 x 3 + x ; R B D = 1 , 2 + 3 x 3 + x = 4 , 2 x + 3 , 6 3 + x ; I = U R B D = 6 4 , 2 x + 3 , 6 3 + x . 1 , 2 = 7 , 2 ( 3 + x ) 4 , 2 x + 3 , 6 ; I 1 = U 13 R 1 = 7 , 2 ( 3 + x ) 4 , 2 x + 3 , 6 3 = 2 , 4 ( 3 + x ) 4 , 2 x + 3 , 6 U 24 = I . R 24 = 6 ( 3 + x ) 4 , 2 x + 3 , 6 . 3 x 3 + x = 18 x 4 , 2 x + 3 . 6 I 2 = U 24 R 2 = 18 x 4 , 2 x + 3 , 6 3 = 6 x 4 , 2 x + 3 , 6
* Xét hai trường hợp:
- Trường hợp 1: Dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ M đến N.
Khi đó : I A = I 1 - I 2 = 2 , 4 ( 3 + x ) 4 , 2 x + 3 , 6 - 6 x 4 , 2 x + 3 , 6 = 7 , 2 - 3 , 6 x 4 , 2 x + 3 , 6 (1)
Biện luận: Khi x = 0 → I A = 2 ( A )
Khi x tăng thì (7,2 - 3,6.x) giảm; (4,2.x + 3,6) tăng do đó I A giảm
Khi x = 2 → I A = 7 , 2 - 3 , 6 . 2 4 , 2 . 2 + 3 , 6 = 0 .
- Trường hợp 2 : Dòng điện chạy qua ampe kế có chiều từ N đến M.
Khi đó : I A = I 2 - I 1 = 6 x 4 , 2 x + 3 , 6 - 2 , 4 ( 3 + x ) 4 , 2 x + 3 , 6 = 3 , 6 x - 7 , 2 4 , 2 x + 3 , 6
I A = 3 , 6 - 7 , 2 x 4 , 2 + 3 , 6 x (2)
Biện luận:
Khi x tăng từ 2 W trở lên thì 7 , 2 x và 3 , 6 x đều giảm do đó IA tăng.
Khi x rất lớn (x = ∞ ) thì 7 , 2 x và 3 , 6 x tiến tới 0. Do đó IA 0,86 (A) và cường độ dòng chạy qua điện trở R 4 rất nhỏ.
Cho mạch điện như hình vẽ. Biết nguồn điện có điện trở trong 2 Ω, điện trở mạch ngoài R = 8 Ω và cuộn dây thuần cảm. Lúc đầu khóa K đóng, sau đó ngắt khóa K thì thấy trong 0,01 s dòng điện giảm về 0 và suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây là 0,1 V. Biết hệ số tự cảm của ống dây là 0,5 mH. Tìm suất điện động của nguồn điện?
A. 25 V.
B. 20 V.
C. 10 V.
D. 5 V
Cho mạch điện như hình vẽ. Biết nguồn điện có điện trở trong 2 Ω , điện trở mạch ngoài R = 8 Ω và cuộn dây thuần cảm. Lúc đầu khóa K đóng, sau đó ngắt khóa K thì thấy trong 0,01 s dòng điện giảm về 0 và suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây là 0,1 V. Biết hệ số tự cảm của ống dây là 0,5 mH. Tìm suất điện động của nguồn điện?
A. 20 V
B. 5 V
C. 25 V
D. 10 V
Cho mạch điện như hình vẽ bên. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 4.10 − 3 H , tụ điện có điện dung C = 0,1µF, nguồn điện có suất điện động E = 3mV và điện trở trong r = 1 Ω . Ban đầu khóa k đóng, khi có dòng điện chạy ổn định trong mạch, ngắt khóa k. Tính điện tích trên tụ điện khi năng lượng từ trong cuộn dây gấp 3 lần năng lượng điện trường trong tụ điện
A. 3. 10 - 8 C
B. 2,6. 10 - 8 C
C. 6,2. 10 - 8 C
D. 5,2. 10 - 8 C
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ và 2 bóng đèn sẽ sáng khi có dòng điện phù hợp chạy qua. Khi khóa K và khóa K2 đóng; khóa K1 mở (ngắt) thì :
Không có đèn nào sáng.
Chỉ có đèn 1 sáng.
Chỉ có đèn 2 sáng.
Cả 2 đèn đều sáng.
Một mạch điện bố trí như hình vẽ bên. Biết E = 12V, r = 1Ω, R = 5 Ω, cuộn dây thuần cả có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C = 8 μF. Ban đầu khóa K đóng và mạch ổn định. Ngắt khóa K, mạch LC dao động điện từ với hiệu điện thế cực đại trên tụ là 12V. Giá trị của L bằng
A. 2,88 μH
B. 0,288 mH
C. 0,144 mH.
D. 1,44 μH
Một mạch điện bố trí như hình vẽ bên. Biết E = 15V, r = 1 Ω , R = 5 Ω , cuộn dây thuần cả có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C = 8 μF . Ban đầu khóa K đóng và mạch ổn định. Ngắt khóa K, mạch LC dao động điện từ với hiệu điện thế cực đại trên tụ là 12V. Giá trị của L bằng
A. 2,88 μH
B. 0,288mH
C. 0,144mH
D. 1,44 μH
Đáp án B
* Khi khóa K đóng, cường độ qua cuộn cảm I = ξ R + r
* Khi ngắt khóa K trong mạch có sự hình thành dao động lý tưởng LC, cường độ cực đại lúc này bằng I 0 = I = ξ R + r .
a. Vẽ 1 sơ đồ mạch điện gồm nguồn điện và hai khóa K và một đèn thỏa mãn điều kiện đèn sáng khi một trong hai khóa K đóng. Giải thích?
b. Vẽ 1 sơ đồ mạch điện gồm nguồn điện và hai khóa K và một đèn thỏa mãn điều kiện đèn sáng khi cả hai khóa K đóng. Giải thích?