Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu mạch Ab như hình bên gồm hai điện trở có R = 100Ω giống nhau, hai cuộn cảm thuần giống nhau và tụ điện có điện dung C. Sử dụng một dao động kí số ta thu được đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc theo thời gian của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM và MB như hình bên.
.jpg)
Giá trị của C là
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTừ đồ thị ta thấy chu kỳ T = 26,5 – 6,5 = 20ms = 2.10-2s => ω = 100π (rad/s)
Do \(\frac{{{U}_{AM}}}{U{}_{MB}}=\frac{3}{4}\Rightarrow \frac{{{Z}_{AM}}}{Z{}_{MB}}=\frac{3}{4}\Rightarrow {{Z}_{AM}}=\frac{3}{4}{{Z}_{MB}}\) (1)
Từ đồ thị ta thấy hai điện áp lệch pha nhau π/2
Mạch AM chứa RL, mạch MB chứa RLC nên uAM sớm pha hơn mạch uMB góc π/2.
.jpg)
Từ giản đồ vec tơ ta có:
\(\frac{1}{{{R}^{2}}}=\frac{1}{Z_{AM}^{2}}+\frac{1}{Z_{MB}^{2}}\) (2)
Từ (1) và (2) => ZMB = 500/3 Ω, ZAM = 125Ω
Ta có: \({{Z}_{AM}}=\sqrt{{{R}^{2}}+Z_{L}^{2}}=\sqrt{{{100}^{2}}+Z_{L}^{2}}=125\Rightarrow {{Z}_{L}}=\) 75Ω
\({{Z}_{MB}}=\sqrt{{{R}^{2}}+{{(Z_{L}^{{}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}=\sqrt{{{100}^{2}}+{{(75-{{Z}_{C}})}^{2}}}=\frac{500}{3}\Rightarrow Z_{C}^{{}}=\frac{625}{3}\Omega =\frac{1}{\omega C}\Rightarrow C=\frac{48}{\pi }\mu F\)
Chọn A
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Lê Thế Hiếu
