Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây có độ tự cảm 6 μ H có điện trở thuần 1 Ω và tụ điện có điện dung 6 n F . Điện áp cực đại trên tụ lúc đầu 10V. Để duy trì dao động điện từ trong mạch người ta dùng một pin có suất điện động là 10V, có điện lượng dự trữ ban đầu là 400C. Nếu cứ sau 12 giờ phải thay pin mới thì hiệu suất sử dụng của pin là:
A. 80%
B. 60%
C. 40%
D. 54%
Đáp án D
Ta có năng lượng dao động của mạch dao động điện từ LC W = C U O 2 2 = L I O 2 2
Từ đây ta có cường độ dòng điện cực đại chạy qua mạch dao động I O = C L U O
Công suất cần cung cấp cho mạch LC để duy trì dao động của mạch tương đương với công suất tỏa nhiệt hao phí trong điện trở thuần R: P 1 = R I 2 = 1 2 I O 2 R = C U O 2 2 L R
Thay số vào ta tính được kết quả: P 1 = 6.10 − 9 .10 2 .1 2.6.10 − 6 = 50.10 − 3 ( W )
Công suất mà bộ pin có thể cung cấp trong thời gian t : P = U I I = q t ⇒ P = q E t (trong đó q là điện lượng của bộ pin)
Hiệu suất sử dụng của pin: H = P 1 P = P 1 t E q = 50.10 − 3 .12.360 10.400 = 0,54 = 54 ( % )
