Đặt điện áp xoay chiều \(u={{U}_{0}}\cos \left( \omega t \right)\,\left( V \right)\) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp theo thứ tự: biến trở R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi. Khi \(C={{C}_{1}}\) thì điện áp hiệu dụng hai đầu biến trở không phụ thuộc vào giá trị của R và khi \(C={{C}_{2}}\) thì điện áp hai đầu đoạn mạch chứa L và R cũng không phụ thuộc R. Hệ thức liên hệ \({{C}_{1}}\) và \({{C}_{2}}\) là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Khi \(C={{C}_{1}}\) thì điện áp hiệu dụng hai đầu biến trở:
\({{U}_{R}}=I.R=\frac{U.R}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}} \right)}^{2}}}}=\frac{U}{\sqrt{1+\frac{{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}} \right)}^{2}}}{{{R}^{2}}}}}\)
Để \({{U}_{R}}\) không phụ thuộc vào R thì: \({{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}}=0\Rightarrow {{Z}_{C1}}={{Z}_{L}}\,\,\left( 1 \right)\)
+ Khi \(C={{C}_{2}}\) thì điện áp hiệu dung hai đầu đoạn mạch chứa L và R:
\({{U}_{LR}}=I.\sqrt{{{R}^{2}}+Z_{L}^{2}}=\frac{U.\sqrt{{{R}^{2}}+Z_{L}^{2}}}{\sqrt{{{R}^{2}}+Z_{L}^{2}-2{{Z}_{L}}{{Z}_{C2}}+Z_{C2}^{2}}}=\frac{U}{\sqrt{1+\frac{-2{{Z}_{L}}{{Z}_{C2}}+Z_{C2}^{2}}{{{R}^{2}}+Z_{L}^{2}}}}\)
Để \({{U}_{R}}\) không phụ thuộc vào R thì: \(-2{{Z}_{L}}{{Z}_{C2}}+Z_{C2}^{2}=0\Rightarrow {{Z}_{C2}}=2{{Z}_{L}}\,\,\,\,\,\left( 2 \right)\)
Từ (1) và (2) ta có: \(\frac{{{Z}_{C1}}}{{{Z}_{C2}}}=\frac{{{C}_{2}}}{{{C}_{1}}}=\frac{1}{2}\Rightarrow 2{{C}_{2}}={{C}_{1}}\)
Câu hỏi liên quan
-
Trong các công thức sau, công thức nào dùng để tính tần số đao động nhỏ của con lắc đơn
-
Tia hồng ngoại được dùng:
-
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khi khoảng cách giữa hai khe là a = 2 mm, khoảng cách từ hai khe tới màn là D = 2 m, bước sóng ánh sáng chiếu vào hai khe là \(\lambda =0,6\,\mu m\)thì khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 4 hai bên là
-
Một học sinh làm thí nghiệm đo chu kỳ dao động của con lắc đơn bằng cách dùng đồng hổ bấm giây. Em học sinh đó dùng đồng hồ bấm giây đo 5 lần thời gian 10 dao động toàn phần được kết quả lần lượt là 15,45 s; 15,10 s; 15,86 s; 15,25 s; 15,50 s. Coi sai số dụng cụ là 0,01. Kết quả đo chu kỳ dao động được viết là
-
Khi electron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hidro đươc xác định bởi \(E=-\frac{13,6}{{{n}^{2}}}\left( eV \right)\) với \(n\in {{N}^{*}}\). Một đám khí hidro hấp thụ năng lượng chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao nhất là E3 (ứng với quỹ đạo M). Tỉ số giữa bước sóng dài nhất và ngắn nhất mà đám khí trên có thể phát ra là
-
Một mạch dao động điện từ tự do có tần số riêng f. Nếu độ tự cảm của cuộn dây là L thì điện dung của tụ điện được xác định bởi biểu thức
-
Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở trong không đáng kể. Nối hai cực của máy phát với một đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với điện trở thuần. Khi rôto của máy quay đều với tốc độ 3n vòng/s thì dòng điện trong mạch có cường độ hiệu dụng 3 A và hệ số công suất của đoạn mạch bằng 0,5. Nếu rôto quay đều với tốc độ góc n vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch bằng
-
Gọi năng lượng của photon ánh sáng đỏ, ánh sáng lục và ánh sáng tím lần lượt là \({{\varepsilon }_{}},{{\varepsilon }_{L}}\) và \({{\varepsilon }_{T}}\) thì
-
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k gắn với vật nhỏ có khối lượng m đang dao động điều hòa dọc theo trục Ox thẳng đứng mà gốc O ở ngang với vị trí cân bằng của vật. Lực đàn hồi mà lò xo tác dụng lên vật trong quá trình dao động có đồ thị như hình bên. Lấy \({{\pi }^{2}}=10\), phương trình dao động của vật là:
.jpg)
-
Xét một sóng ngang có tần số f = 10 Hz và biên độ \(a=2\sqrt{2}\,cm\), lan truyền theo phương Oy từ nguồn dao động O, với tốc độ truyền sóng là 40 cm/s. Điểm P nằm trên phương truyền sóng, có tọa độ y = 17 cm. Khoảng cách lớn nhất giữa phần tử môi trường tại O và phần tử môi trường tại P là
-
Người ta làm nóng 1 kg nước thêm l°C bằng cách cho dòng điện I đi qua một điện trở 7 W. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K. Thời gian cần thiết là đun lượng nước trên là 10 phút. Giá trị của I là
-
Khi sóng âm truyền từ môi trường không khí vào môi trường nước thì
-
Trong phản ứng tổng hợp Heli: \(_{3}^{7}Li+p\to 2\alpha +15,1\,MeV\). Nếu tổng hợp Heli từ 1g Li thì năng lượng tỏa ra có thể đun sôi bao nhiêu kg nước có nhiệt độ ban đầu là \(0{}^\circ C\)? Lấy nhiệt dung riêng của nước c = 4200 J/kg.K.
-
Một sóng âm truyền trong một môi trường. Biết cường độ âm tại một điểm gấp 100 lần cường độ âm chuẩn của âm đó thì mức cường độ âm tại điểm đó là
-
Một máy phát điện xoay chiều một pha cấu tạo gồm nam châm có 5 cặp cực quay với tốc độ 24 vòng/giây. Tần số của dòng điện là
-
Một sóng cơ lan truyền đi với vận tốc 2 m/s với tần số 50 Hz. Bước sóng của sóng này có giá trị là
-
Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 2 mH và tụ điện có điện dung C = 0,2 μF. Biết dây dẫn có điện trở thuần không đáng kể và trong mạch có dao động điện từ riêng. Chu kì dao động điện từ riêng trong mạch là
-
Trên trục chính của một thấu kính hội tụ mỏng, đặt một màn ảnh M vuông góc với trục chính của thấu kính tại tiêu điểm ảnh Fđ’ của thấu kính đối với ánh sáng đỏ. Biết thấu kính có rìa là đường tròn đường kính D. Khi chiếu chùm ánh sáng trắng dạng trụ có đường kính d và có trục trùng với trục chính của thấu kính thì kết luận nào sau đây là đúng về vệt sáng trên màn
-
Cho một sóng ngang có phương trình sóng là \(u=80\sqrt{2}\cos 100\pi t\,V\), trong đó x tính bằng cm, t tính bằng giây. Bước sóng là
-
Một vật dao động điều hòa với tần số góc \(\omega =5\,\) rad/s. Lúc t = 0, vật đi qua vị trí có li độ là \(x=-2\,cm\) và có vận tốc 10 cm/s hướng về phía vị trí biên gần nhất. Phương trình dao động của vật là
