Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn dây thuần cảm L = 5.10^-5 H và tụ điện có điện dung C = 5 pF. Ban đầu cho dòng điện có cường độ I₀ chạy qua cuộn dây, ngắt mạch để dòng điện trong cuộn dây tích điện cho tụ, trong mạch có dao động điện từ tự do chu kỳ T. Điện áp cực đại trên cuộn dây là U₀. Ở thời điểm t, cường độ dòng điện qua cuộn dây  i = -o,5I₀ đang tăng, thì đến thời điểm t’ = t  + T/3 điện áp trên tụ sẽ là:

A. u = 0,5U₀√3, đang tăng            B. u = 0,5U₀√3, đang giảm

C. u = -0,5U₀√3, đang giảm           D. u = -0,5U₀√3, đang tăng

Giải:

Giả sử dòng điện trong cuộn dây là i = I₀ cos(ωt), cuộn dây nạp điện cho tụ => điện tích trên tụ

q = ∫I₀ cos(ωt)dt  = (I₀/ω) sin(ωt) => điện áp trên tụ: u_C = q/C = [I₀/(Cω)] sin(ωt) = U_C0 sin(ωt);

Ban đầu dòng điện trong cuộn dây tích điện cho tụ, có chiều như hình vẽ, xét bản tụ phía trên với quy ước q > 0 nếu bản cực trên mang điện tích dương ứng với i > 0 có chiều về bản đang xét (bản trên) như hình vẽ;

Ở thời điểm t, cường độ dòng điện qua cuộn dây i = -0,5I₀ đang tăng, dấu trừ có nghĩa là lúc này tụ đang phóng điện ngược lại qua cuộn dây và độ lớn dòng này đang tăng => trên đường tròn ứng với điểm M₀;

Giá trị u_C biểu diễn trên trục tung (trục sin), trong thời gian T/3 thì bán kính OM₀ quay được góc 2π/3 => Ở thời điểm t’ thì M₀ quay đến điểm M, chiếu M lên trục tung ta có giá trị u_C => Chọn D.