Năng lượng điện từ là gì

Giải Vật lí 12 Bài 20: Mạch dao động

Bài 5 (trang 107 sgk Vật Lí 12): 

Lời giải:

Tổng năng lượng điện trường và năng lượng điện trường và năng lượng từ trường của mạch gọi là năng lượng điện từ.

Nếu không có sự tiêu hao năng lượng thì năng lượng điện từ trong mạch sẽ được bảo toàn.

+ Năng lượng điện trường tập trung trong tụ điện:

${\text{W}}_C=\frac{1}{2}\frac{q^2}{C}=\frac{1}{2}\frac{q_0^2}{C}{\cos }^2\left(\omega t+\phi \right)$

+ Năng lượng từ trường tập trung trong cuộn cảm:

${\text{W}}_L=\frac{1}{2}L{i}^2=\frac{1}{2}L{\omega }^2{q}_0^2{\sin }^2\left(\omega t+\phi \right)$$=\frac{1}{2}\frac{q_0^2}{C}{\sin }^2\left(\omega t+\phi \right)$

Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn với tần số góc ω’ = 2ω và chu kì T’ = $\frac{T}{2}$.

+ Năng lượng điện từ trong mạch là

$\text{W}={\text{W}}_C+{\text{W}}_L=\frac{1}{2}\frac{q_0^2}{C}{\cos }^2\left(\omega t+\phi \right)$$+\frac{1}{2}\frac{q_0^2}{C}si{n}^2\left(\omega t+\phi \right)$

$W=\frac{1}{2}\frac{q_0^2}{C}=\frac{1}{2}L{I}_0^2=\frac{1}{2}C{U}_0^2$ = hằng số.