-
Câu hỏi:
Đặt điện áp \(u={{U}_{0}}\cos (100\pi t)\text{ V}\) vào hai đầu mạch điện nối tiếp như hình bên. Đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi \(\text{C}={{\text{C}}_{1}}\) và \(\text{C}={{\text{C}}_{2}}=0,5{{\text{C}}_{1}}\) thì điện áp tức thời \({{\text{u}}_{\text{AN}}}\) có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau 600. Cho biết \(R=50\sqrt{3}\Omega ,\) điện dung C1 có giá trị là
-
A.
\(\frac{{{10}^{-4}}}{\pi }F\)
-
B.
\(\frac{{{10}^{-4}}}{3\pi }F\)
-
C.
\(\frac{{{2.10}^{-4}}}{\pi }F\)
-
D.
\(\frac{{{10}^{-4}}}{2\pi }F\)
Lời giải tham khảo:
Đáp án đúng: A
Ta có: \({{Z}_{C2}}=0,5{{Z}_{C1}}=\frac{1}{2}{{Z}_{C1}}\Rightarrow {{Z}_{C2}}=2{{Z}_{C1}}\)
Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AN là: \({{u}_{AN}}=\frac{U\sqrt{{{R}^{2}}+Z_{L}^{2}}}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}}\)
Khi C = C1 và C = C2, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AN có cùng giá trị, ta có:
\(\frac{U\sqrt{{{R}^{2}}+Z_{L}^{2}}}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}} \right)}^{2}}}}=\frac{U\sqrt{{{R}^{2}}+Z_{L}^{2}}}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C2}} \right)}^{2}}}}\) \(\Rightarrow {{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}} \right)}^{2}}={{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C2}} \right)}^{2}}\)
\(\Rightarrow \left( \begin{array}{*{35}{l}} {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}}={{Z}_{L}}-{{Z}_{C2}}\text{ (loai)} \\ {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}}=-\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C2}} \right) \\ \end{array} \right.\) \(\Rightarrow {{Z}_{L}}=\frac{{{Z}_{C1}}+{{Z}_{C2}}}{2}=\frac{3}{2}{{Z}_{C1}}\)
Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch AN và cường độ dòng điện là:
\(\tan {{\varphi }_{AN}}=\frac{{{Z}_{L}}}{R}=~const~\Rightarrow {{\varphi }_{AN/i}}=~const~\)
Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch AN trong các trường hợp là:
\(\Delta \varphi ={{\varphi }_{1{{u}_{AN}}}}-{{\varphi }_{2{{u}_{AN}}}}={{\varphi }_{i1}}-{{\varphi }_{i2}}=\frac{\pi }{3}(rad)\)
Ta có: \(\tan \frac{\pi }{3}=\tan \left( {{\varphi }_{i1}}-{{\varphi }_{i2}} \right)=\frac{\tan {{\varphi }_{i1}}-\tan {{\varphi }_{i2}}}{1+\tan {{\varphi }_{i1}}\tan {{\varphi }_{i2}}}\)
\(\Rightarrow \frac{\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}}}{R}-\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C2}}}{R}}{1+\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}}}{R}\cdot \frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C2}}}{R}}=\frac{2R\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}} \right)}{{{R}^{2}}-{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}} \right)}^{2}}}=\sqrt{3}\)
\(\Rightarrow 2R\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}} \right)=\sqrt{3}{{R}^{2}}-\sqrt{3}{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}} \right)}^{2}}\Rightarrow {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}}=\frac{R}{\sqrt{3}}=50(\Omega )\)
\(\Rightarrow \frac{3}{2}{{Z}_{C1}}-{{Z}_{C1}}=50\Rightarrow {{Z}_{C1}}=100(\Omega )\)
Dung kháng của tụ điện là:\({{Z}_{C1}}=\frac{1}{\omega {{C}_{1}}}\Rightarrow {{C}_{1}}=\frac{1}{\omega {{Z}_{C1}}}=\frac{1}{100.100\pi }=\frac{{{10}^{-4}}}{\pi }(F)\)
Chọn A.
Hãy trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án và lời giải -
A.
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
CÂU HỎI KHÁC
- Điện năng truyền tải đi xa thường bị tiêu hao, chủ yếu do tỏa nhiệt trên đường dây. Gọi R là điện trở đường dây, P là công suất được truyền đi, U là điện áp tại nơi phát, cosφ là hệ số công suất của mạch điện thì công suất tỏa nhiệt trên đường dây là
- Một dây dẫn thẳng dài đặt trong không khí có dòng điện với cường độ I chạy qua. Độ lớn cảm ứng từ B do dòng điện này gây ra tại một điểm cách dây một đoạn r được tính bởi công thức
- Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm 2 trong 3 phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức: \(u={{U}_{0}}\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{6} \right)\) và \(i={{I}_{0}}\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{4} \right)\). Mạch điện gồm
- Một con lắc lò xo nằm ngang, người ta kích thích cho con lắc dao động điều hòa với biên độ 5 cm thì chu kì dao động là 1,0 s. Nếu kích thích cho con lắc dao động điều hòa với biên độ 10 cm thì chu kì dao động là
- Để có hiện tượng sóng dừng trên dây một sợi dây đàn hồi có một đầu cố định, một đầu tự do, thì chiều dài l của sợi dây phải thỏa mãn điều kiện
- Chọn câu sai. Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ A là một dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số với hai dao động thành phần và có biên độ là
- Đặt điện áp xoay chiều \(u={{U}_{0}}\cos \omega t\) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần. Gọi I0 là cường độ dòng điện cực đại, U và I là điện áp và cường độ dòng điện hiệu dụng, u và i là giá trị tức thời. Hệ thức nào sau đây sai?
- Một cây cầu bắc ngang qua sông Phô-tan-ka ở thành phố Xanh Pê-téc-bua (Nga) được thiết kế xây dựng đủ vững chắc, có thể cho cùng lúc 300 người đi qua mà cầu không sập. Năm 1906 có một trung đội bộ binh gồm 36 người đi đều bước qua cây cầu làm cho cây cầu gãy. Sự cố gãy cầu là do
- Một vật dao động điều hòa theo phương trình \(x=A\cos (\omega t+\varphi )\) với \(A>0,\omega >0.\). Biên độ của dao động là
- Để phân loại sóng ngang, sóng dọc, người dựa vào
- Trong bài hát Tiếng đàn bầu” của nhạc sỹ Nguyễn Đình Phúc có đoạn: Tiếng đàn bầu ta cung thanh là tiếng m
- Giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều \(u=200\sqrt{3}\cos (120\pi t)\text{ V}\) là
- Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình vận tốc \(v=20\pi \cos \left( 2\pi t+\frac{3\pi }{4} \right)cm.{{s}^{-1}}.\) Lúc vật chuyển động
- Con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m = 100 g và lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m. Tác dụng một ngoại lực cưỡng bức biến thiên điều hòa với biên độ F0 và tần số f1 = 6 Hz thì biên độ dao động ổn định là A1. Nếu giữ nguyên biên độ F0 mà tăng tần số ngoại lực đến f2 = 10 Hz thì biên độ dao động ổn định là A2. So sánh A1 và A2
- Để xác định điện động E của một nguồn điện, một học sinh mắc mạch điện như hình bên (H1). Đóng khóa K và điều chỉnh con chạy C, kết quả đo được mô tả bởi đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của \(\frac{1}{I}\) (nghịch đảo số chỉ của ampe kế A) vào giá trị R của biến trở như hình bên (H2). Giá trị trung bình của E được xác định bởi thí nghiệm này là
- Vật sáng AB có dạng đoạn thẳng nhỏ đặt vuông góc với trục chính (A nằm trên trục chính) của thấu kính phân kỳ. Khi tịnh tiến AB dọc theo trục chính ra xa thấu kính thì ảnh A’B’ của AB cho bởi thấu kính
- Một sóng cơ truyền trên mặt nước với tần số 5 Hz. Tại thời điểm t vị trí các phần tử mặt nước có dạng như hình vẽ. Trong đó khoảng cách từ vị trí cân bằng của A đến vị trí cân bằng của Q là 15 cm và điểm P đang từ vị trí cân bằng của nó đi lên. Sóng này truyền từ
- Một bóng đèn sợi tóc có ghi 220 V – 100 W được mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V. Điện năng tiêu thụ của đèn trong 1 giờ là
- Thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt chất lỏng với hai nguồn kết hợp cùng pha. Biết bước sóng bằng 20 cm. Nếu điểm M nằm trên đường cực tiểu giao thoa thì hiệu đường đi từ hai nguồn đến điểm M có thể là giá trị
- Chọn câu đúng. Đưa quả cầu tích điện Q lại gần quả cầu M nhỏ, nhẹ, bằng bấc, treo ở đầu một sợi chỉ thẳng đứng. Quả cầu bấc M bị hút dính vào quả cầu Q. Sau đó thì
- Một đèn điện mắc vào điện áp xoay chiều \(200\sqrt{2}\cos 100\pi t\text{ (V)}\text{.}\) Đèn chỉ sáng khi điện áp tức thời hai đầu đèn có độ lớn \(\left| u \right|\ge 100\sqrt{2}V.\) Số lần đèn tắt trong 1 s là
- Tại một phòng thí nghiệm, học sinh A sử dụng lắc đơn để đo gia tốc rơi tự do g bằng phép đo gián tiếp.
- Phương trình sóng tại nguồn O có dạng \({{u}_{O}}=A\cos \left( \omega t-\frac{\pi }{2} \right)cm.\) Sóng truyền dọc theo phương Ox với biên độ A và bước sóng λ không đổi. Điểm M trên phương Ox, cách O một đoạn \(OM=\frac{\lambda }{6}\) vào thời điểm \(t=\frac{\pi }{2\omega }\) có li độ bằng \(\sqrt{3}\text{cm}.\) . Biên độ A có giá trị bằng
- Ở cùng một nơi trên Trái Đất, các con lắc đơn dao động điều hòa. Con lắc đơn có chiều dài l1 dao động điều hòa với chu kì T1, con lắc đơn có chiều dài l2 dao động điều hòa với chu kì T2. Con lắc đơn có chiều dài \(2{{l}_{1}}+3{{l}_{2}}\) dao động điều hòa với chu kì
- Đặt điện áp xoay chiều \(u=200\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{4} \right)V\)vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được, điện trở R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp theo thứ tự. Điều chỉnh L thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại bằng \(200\sqrt{2}V.\) Khi đó biểu thức điện áp giữa hai đầu tụ điện là
- Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B có hai nguồn kết hợp, dao động cùng pha theo phương thẳng đứng. Gọi M là điểm thuộc mặt chất lỏng, nằm trên đường thẳng Ax vuông góc với Biết phần tử chất lỏng tại M dao động với biên độ cực đại, giữa M và đường trung trực của AB có 3 cực tiểu giao thoa. Số cực tiểu giao thoa trên đoạn thẳng MB là
- Đặt điện áp \(u=200\sqrt{2}\cos (100\pi t)\) (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần \(R=50\Omega \) mắc nối tiếp với đoạn mạch X. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch là \(\sqrt{3}A.\) Biết ở thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị \(200\sqrt{2}V;\) ở thời điểm \(t+\frac{1}{300}s,\) cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng không và đang giảm. Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch X là
- Cho một vật có khối lượng m = 200 g tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số với phương trình lần lượt là \({{x}_{1}}=\sqrt{3}\sin \left( 20t+\frac{\pi }{2} \right)cm\) và \({{x}_{2}}=2\cos \left( 20\pi t+\frac{5\pi }{6} \right)cm.\) Độ lớn của hợp lực tác dụng lên vật tại thời điểm \(t=\frac{\pi }{120}s\) là
- Một hòn đá được thả rơi tự do xuống một giếng cạn nước hình trụ có đường kính 120 cm. Một người dùng đồng hồ bấm giây, ghé sát tai vào miệng giếng, sau 3 s kể từ lúc thả thì người đó nghe thấy tiếng hòn đá đập vào đáy giếng. Giả sử tốc độ truyền âm trong không khí là 330 m/s. Lấy \(\text{g}=9,8\text{m/}{{\text{s}}^{\text{2}}}.\) Thể tích của giếng có giá trị gần đúng là
- Một con lắc đơn có chiều dài 2 m được treo tại một điểm cách mặt sàn nằm ngang 12 m. Con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc \({{\alpha }_{0}}=0,1\) rad, tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2. Khi vật đang đi qua vị trí thấp nhất thì dây bị đứt. Khoảng cách từ hình chiếu của điểm treo con lắc lên mặt sàn đến điểm mà vật rơi trên sàn là
- Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100 V. Ở cuộn thứ cấp, nếu giảm bớt n vòng dây thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của nó là U, nếu tăng thêm n vòng dây thì điện áp đó là 2U. Nếu tăng thêm 3n vòng dây ở cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của cuộn này bằng
- Một khung dây phẳng quay đều quanh một trục cố định thuộc mặt phẳng của nó, trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay. Tại thời điểm t1, từ thông gửi qua khung dây và suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây có độ lớn bằng 0,25 Wb và \(5\sqrt{3}V.\) Đến thời điểm t2, từ thông gửi qua khung dây và suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây có độ lớn bằng \(0,25\sqrt{3}Wb\) và 5 V. Khi suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây có độ lớn bằng giá trị hiệu dụng thì từ thông gửi qua khung dây có độ lớn bằng
- Một chất điểm có khối lượng m = 300 g thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ, có li độ phụ thuộc thời gian như hình vẽ. Nếu \({{t}_{2}}-{{t}_{1}}=\frac{1}{6}s\) thì cơ năng của chất điểm gần giá trị nào nhất sau đây?
- Có hai con lắc lò xo giống hệt nhau, dao động điều hòa mặt phẳng nằm ngang dọc theo hai đường thẳng song song cạn
- Trên một sợi dây đàn hồi OC đang có sóng dừng ổn định với bước sóng λ, chu kỳ T. Hình ảnh sợi dây tại thời điểm t (nét đứt) và thời điểm \(t+\frac{T}{4}\)(nét liền) được cho như hình vẽ. Biết quãng đường mà điểm B trên dây đi được trong một chu kì T là \(x=\frac{\lambda }{2}.\) Bước sóng λ có giá trị là
- Hai thanh ray xA và yB đặt song song, cách nhau 20 cm trên mặt phẳng ngang. Lò xo có độ cứng k = 15 N/m liên kết với một thanh dẫn MN có khối lượng m = 200 g, có thể chuyển động tịnh tiến, không ma sát, luôn vuông góc và tiếp xúc với hai thanh ray. Hệ thống được đặt trong từ trường đều có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có độ lớn B = 50 T. Tụ điện có điện dung C = 250 µF. Bỏ qua điện trở của hai thanh ray. Kích thích cho thanh MN dao động điều hòa với chu kỳ T. Giá trị của T gần giá trị nào nhất sau đây?
- Trong thí nghiệm giao thoa sóng với hai nguồn kết hợp A, B trên mặt nước, dao động cùng pha. Xét hai điểm C, D thuộc đường thẳng Ay vuông góc với AB tại A, với CA = 9 cm, DA = 16 cm. Dịch chuyển nguồn B dọc theo đường thẳng chứa AB đến khi góc CBD là lớn nhất thì thấy C và D thuộc hai cực đại giao thoa liền kề. Gọi M là điểm nằm trên Ay dao động với biên độ cực tiểu. Giá trị lớn nhất của AM là
- Đặt điện áp \(u={{U}_{0}}\cos (100\pi t)\text{ V}\) vào hai đầu mạch điện nối tiếp như hình bên. Đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi \(\text{C}={{\text{C}}_{1}}\) và \(\text{C}={{\text{C}}_{2}}=0,5{{\text{C}}_{1}}\) thì điện áp tức thời \({{\text{u}}_{\text{AN}}}\) có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau 600. Cho biết \(R=50\sqrt{3}\Omega ,\) điện dung C1 có giá trị là
- Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C. Tần số góc ω của điện áp là thay đổi được. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng trên L theo giá trị tần
- Cho đoạn mạch AB gồm đoạn AM nối tiếp với MB. Biết đoạn AM gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C và MB chứa cuộn dây có độ tự cảm L và có điện trở r. Đặt vào AB một điện áp xoay chiều \(u=U\sqrt{2}\cos \omega \text{t (V)}\text{.}\) Biết \(R=r=\sqrt{\frac{L}{C}},\) điện áp hiệu dụng \({{U}_{MB}}=\sqrt{3}{{U}_{AM}}.\) Hệ số công suất của đoạn mạch gần với giá trị nào nhất sau đây?
VIDEO
YOMEDIA
ADMICRO
