Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm hai tụ mắc song song nhau và mắc với cuộn cảm thuần. Điện dung của hai tụ điện tương ứng là C1 và C2 với C2=2.C1. Độ tự cảm L=5 mH . Mạch đang dao động điện từ tự do. Lúc cường độ dòng điện chạy qua tụ C1 là 0,04 A thì năng lượng của tụ C2 là 13,5.10−6J . Cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm bằng.
A. 0,133 A
B. 0,108 A
C. 0,18 A
D. 0,15 A
Cường độ dòng điện tức thời qua tụ: \(i=\frac{\Delta q}{\Delta t}=C\frac{\Delta u}{\Delta t}\)
Do 2 tụ mắc song song nên điện áp tức thời 2 đầu mỗi tụ như nhau. Do vậy \(\frac{i_1}{i_2}=\frac{C_1}{C_2}=\frac{1}{2}\Rightarrow i_2=2i_1=2.0,04=0,08A\).
Cường độ dòng điện qua cuộn cảm là: i=i1+i2=0,04+0,08=0,12A
Do năng lượng của tụ: \(W_đ=\frac{1}{2}C.u^2\), nên năng lượng điện tỉ lệ với điện dung C.
Do đó, năng lượng của tụ C1 là: 13,5.10-6 / 2 = 6,75.10-6 (J)
Năng lượng điện của mạch: W = 13,5.10−6+6,75.10-6 =20,25.10-6
Năng lượng điện từ của mạch: \(W=W_đ+W_t=W_{tmax}\Rightarrow 20,25.10^{-6}+\frac{1}{2}.5.10^{-3}.(0,12)^2=\frac{1}{2}.5.10^{-3}.I_0^2\)
=>\(I_0=0,15A\)
Đáp án D
