Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn có suất điện động ξ=24V, r=1Ω, tụ điện có điện dung C=100μF, cuộn dây có hệ số tự cảm L = 0,2 H và điện trở R0=5Ω, điện trở R=18Ω. Ban đầu khóa K đóng, khi trạng thái trong mạch ổn định người ta ngắt khóa K. Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong thời gian từ khi ngắt đến khi mạch tắt hoàn toàn

Đáp án B

+ Khi khóa K đóng:

Cường độ dòng điện chạy trong mạch: I=ξR+R0+r=2418+5+1=1A

Hiệu điện thế hai đầu nguồn điện, cũng chính là hiệu điện thế hai đầu tụ: U=ξ−Ir=24−1=23V.

+ Khi ngắt khóa K thì trong mạch có dao động điện từ tắt dần

Năng lượng điện từ ban đầu trong mạch dao động:

W=WC+WL=12CU2+12LI2=12.100.10−6.232+12.0,2.12=0,12645J.

Khi dao động trong mạch tắt hoàn toàn thì năng lượng điện từ của mạch chuyển hóa hết thành nhiệt tỏa ra trên hai điện trở R và R₀

Ta có: 

QR+QR0=W=0,12645QRQR0=RR0=185⇒QR=0,9896J=98,96mJ.QR0=0,02749.

Sử dụng lý thuyết về mạch dao động LC kết hợp với kiến thức định luật Ôm cho toàn mạch

+ Biểu thức định luật Ôm: I=ξRN+r

+ Hiệu điện thế hai đầu nguồn điện: U=I.RN=ξ−I.r

+ Năng lượng điện từ: W=WC+WL=12CU2+12LI2.