Giải bài 4 trang 91 Vật lí 12 Chân trời sáng tạo SGK

Bài 4 trang 91 Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo:

Cường độ dòng điện xoay chiều qua một đoạn mạch có biểu thức i = 3cosωt (A), trong đó t được đo bằng s. Biết rằng trong thời gian 0,1 s thì dòng điện tăng từ giá trị 0 A đến 3 A. Hãy tính tần số góc của dòng điện xoay chiều qua đoạn mạch.

Phân tích và Hướng dẫn

Để tìm tần số góc $\omega$, trước tiên chúng ta cần xác định chu kì $T$ dựa vào dữ kiện biến thiên của dòng điện:

1. Nhận diện các giá trị: * Biên độ (cường độ dòng điện cực đại): $I_0 = 3\ A$.

   • Giá trị lúc đầu: $i_1 = 0\ A$ (Vị trí cân bằng).

   • Giá trị lúc sau: $i_2 = 3\ A$ (Vị trí biên dương).

2. Mối liên hệ thời gian:

   • Trên đồ thị hình sin hoặc vòng tròn lượng giác, khoảng thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí cân bằng ($i = 0$) đến vị trí biên ($i = I_0$) là một phần tư chu kì ($T/4$).

3. Công thức tính $\omega$: Sau khi tìm được $T$, ta áp dụng công thức $\omega = \frac{2\pi}{T}$.

Giải Bài 4 trang 91 Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo:

Trong thời gian 0,1 s thì dòng điện tăng từ giá trị 0 A đến 3 A

$\Rightarrow \frac{T}{4}=0,1(s)\Rightarrow T=0,4 (s)$

$\Rightarrow w=\frac{2 \pi}{T}=0,5(rad/s)$