Một tụ điện C = 1pF đã tích điện được mắc nối tiếp với cuộn dây L = 1mH thông qua một khóa K. Tại thời điểm t=0 người ta đóng khóa K. Thời gian ngắn nhất từ lúc đóng khóa K cho đến khi năng lượng điện trường trên tụ bằng năng lượng từ trường trên cuộn dây là:
A. 33 , 3 . 10 - 8 s
B. 0 , 25 . 10 - 8 s
C. 16 , 7 . 10 - 8 s
D. 0 , 25 . 10 - 7 s
Đáp án D.
Ta có: q = Q 0 cos(ωt + φ)
Tại thời điểm t = 0 thì q = Q 0 → cos φ = 1 → φ = 0 → q = Q 0 cosωt
Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có:
W t + W d = Q 2 0 2 C
Khi W t = W d thì
W d = 1 2 . Q 2 0 2 C → q 2 2 C = 1 2 . Q 2 0 2 C → q = Q 0 2 → c o s ω t = 1 2
Thời gian ngắn nhất ứng với giá trị t thoả mãn:
ω t = π 4 → t = π 4 L C = 0 , 25 . 10 - 7 s
