Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mac nối tiếp. Đoạn AM có điện trở thuần 50 \(\left( \Omega \right)\) mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(\frac{1}{\pi }\left( H \right)\), đoạn mạch MB chỉ có tụ điện với điện dung thay đổi được. Đặt điện áp \(u={{U}_{0}}\cos \left( 100\pi t \right)\left( V \right)\) vào hai đầu đoạn mạch AB. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị \({{C}_{1}}\) sao cho điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB lệch pha \(\frac{\pi }{2}\) so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM. Giá trị của \({{C}_{1}}\) bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐáp án B
Ta có: \({{Z}_{L}}=\omega L=100\left( \Omega \right)\).
Vì \(\vec{u}\bot {{\vec{u}}_{AM}}\) nên \(\tan \varphi .\tan {{\varphi }_{AM}}=-1\Rightarrow \frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{R}.\frac{{{Z}_{L}}}{R}=-1\Rightarrow \frac{100-{{Z}_{C}}}{50}.\frac{100}{50}=-1\)
\(\Rightarrow {{Z}_{C}}=125\left( \Omega \right)\Rightarrow C=\frac{1}{\omega {{Z}_{C}}}=\frac{8}{\pi }{{.10}^{-5}}\left( F \right)\)
Bài toán về điều kiện lệch pha
+ Trên đoạn mạch không phân nhánh chỉ chứa các phần tô R, L, C. Giả sử M, N, P, Q là các điểm trên đoạn mạch đó. Độ lệch pha của \({{u}_{MN}}\), \({{u}_{PQ}}\) so với dòng điện lần lượt là:
\(\tan {{\varphi }_{MN}}=\frac{{{Z}_{{{L}_{MN}}}}-{{Z}_{{{C}_{MN}}}}}{{{R}_{MN}}}\) và \(\tan {{\varphi }_{PQ}}=\frac{{{Z}_{{{L}_{PQ}}}}-{{Z}_{{{C}_{PQ}}}}}{{{R}_{PQ}}}\).
+ Khi \({{\vec{u}}_{MN}}\bot {{\vec{u}}_{PQ}}\) khi và chỉ khi
\(\tan {{\varphi }_{MN}}.\tan {{\varphi }_{PQ}}=-1\Rightarrow \frac{{{Z}_{{{L}_{MN}}}}-{{Z}_{{{C}_{MN}}}}}{{{R}_{MN}}}.\frac{{{Z}_{{{L}_{PQ}}}}-{{Z}_{{{C}_{PQ}}}}}{{{R}_{PQ}}}=-1\)
+ Nếu \({{\varphi }_{2}}-{{\varphi }_{1}}=\Delta \varphi \) thì \(\tan \left( {{\varphi }_{2}}-{{\varphi }_{1}} \right)=\frac{\tan {{\varphi }_{2}}-\tan {{\varphi }_{1}}}{1+\tan {{\varphi }_{2}}.\tan {{\varphi }_{1}}}\)
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Nguyễn Lương Bằng
