Đặt điện áp \(u = {U_0}\cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{3}} \right)\left( V \right)\) vào hai đầu một tụ điện có điện dung \(\frac{{{{2.10}^{ - 4}}}}{\pi }\left( F \right).\) Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4 A. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐáp án B
Dung kháng của mạch:
\({Z_C} = \frac{1}{{\omega C}} = \frac{1}{{100\pi .\frac{{{{2.10}^{ - 4}}}}{\pi }}} = 50\Omega \)
Trong mạch chỉ có tụ điện, u và i luôn vuông pha nên:
\(\frac{{{u^2}}}{{U_0^2}} + \frac{{{i^2}}}{{I_0^2}} = 1 \Rightarrow \frac{{{u^2}}}{{I_0^2.Z_C^2}} + \frac{{{i^2}}}{{I_0^2}} = 1 \Rightarrow I_0^2 = {i^2} + \frac{{{u^2}}}{{Z_C^2}}\)
Thay u = 150V và i=4A vào ta có:
\({I_0}^2 = {4^2} + \frac{{{{150}^2}}}{{{{50}^2}}} = 25 \Rightarrow {I_0} = 5A\)
Đối với mạch thuần dung:
\({\varphi _u} - {\varphi _i} = - \frac{\pi }{2} \Rightarrow {\varphi _i} = {\varphi _u} + \frac{\pi }{2} = - \frac{\pi }{3} + \frac{\pi }{2} = \frac{\pi }{6}\)
Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch:
\(i = 5\cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{6}} \right)\left( A \right)\)
Đề thi thử THPT QG môn Vật lý năm 2020
Trường THPT Phú Hưng lần 3
