Đặt vào hai đầu đoạn mạch \(R\) mắc nối tiếp với \(C\) một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz. Khi điện áp tức thời hai đầu \(R\) có giá trị \(20\sqrt{7}\text{ V}\) thì cường độ dòng điện tức thời có giá trị \(\sqrt{7}\text{ A}\) và điện áp tức thời hai đầu tụ có giá trị 45 V. Khi điện áp hai đầu \(R\) có giá trị là \(40\sqrt{3}\text{ V}\) thì điện áp tức thời hai đầu tụ có giá trị là 30 V. Điện dung \(C\) của tụ điện có giá trị là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiChọn D.
Ta có:
\(i\) cùng pha với \({{u}_{R}}\) → \(R=\frac{{{u}_{R}}}{i}=\frac{\left( 20\sqrt{7} \right)}{\left( \sqrt{7} \right)}=20\)Ω.
\({{u}_{R}}\) vuông pha với \({{u}_{C}}\) → \({{\left( \frac{{{u}_{R}}}{{{U}_{0R}}} \right)}^{2}}+{{\left( \frac{{{u}_{C}}}{{{U}_{0C}}} \right)}^{2}}=1\).
→ \(\left\{ \begin{array}{l} {\left( {\frac{{20\sqrt 7 }}{{{U_{0R}}}}} \right)^2} + {\left( {\frac{{45}}{{{U_{0C}}}}} \right)^2} = 1\\ {\left( {\frac{{40\sqrt 3 }}{{{U_{0R}}}}} \right)^2} + {\left( {\frac{{30}}{{{U_{0C}}}}} \right)^2} = 1 \end{array} \right.\)
→ \({{U}_{0R}}=80\)V và \({{U}_{0C}}=60V\).
\({{I}_{0}}=\frac{{{U}_{0R}}}{R}=\frac{{{U}_{0C}}}{{{Z}_{C}}}\) → \({{Z}_{C}}=\frac{{{U}_{0C}}}{{{U}_{0R}}}R=\frac{\left( 60 \right)}{\left( 80 \right)}.\left( 20 \right)=15\)Ω → \(C=\frac{{{2.10}^{-3}}}{3\pi }\)F.