Cho đoạn mạch AB gồm hai đoạn AN và NB mắc nối tiếp, đoạn AN gồm biến trở R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L=2/ \pi (H)\), đoạn NB chỉ có tụ điện với điện dung C không đổi. Đặt vào hai đầu A, B một điện áp xoay chiều có biểu thức \( u = 100\sqrt 2 \cos (100\pi t)(V) . Vôn kế có điện trở rất lớn mắc vào hai đầu đoạn AN. Để số chỉ của vôn kế không đổi với mọi giá trị của biến trở R thì điện dung của tụ điện có giá trị bằng

A.  
1042π(F)\frac{{{{10}^{ - 4}}}}{{2\pi }}(F)
B.  
1044π(F)\frac{{{{10}^{ - 4}}}}{{4\pi }}(F)
C.  
104π(F)\frac{{{{10}^{ - 4}}}}{{\pi }}(F)
D.  
1043π(F)\frac{{{{10}^{ - 4}}}}{{3\pi }}(F)

Đáp án đúng là: C

+ Cảm kháng của cuộn dây: ZL = 200Ω

+ Điện áp giữa hai đầu mạch AN:

UAN=I.ZAN=UR2+ZL2R2+(ZLZC)2=UR2+ZL22ZLZC+ZC2R2+ZL2=U1+ZL22ZLZCR2+ZL2 {U_{AN}} = I.{Z_{AN}} = \frac{{U\sqrt {{R^2} + {Z_L}^2} }}{{\sqrt {{R^2} + {{({Z_L} - {Z_C})}^2}} }} = \frac{U}{{\sqrt {\frac{{{R^2} + {Z_L}^2 - 2{Z_L}{Z_C} + {Z_C}^2}}{{{R^2} + {Z_L}^2}}} }} = \frac{U}{{\sqrt {1 + \frac{{{Z_L}^2 - 2{Z_L}{Z_C}}}{{{R^2} + {Z_L}^2}}} }}

+ Để UAN không phụ thuộc vào R thì: ZL22ZLZC=0ZC=ZL2=100ΩC=104π(F) {Z_L}^2 - 2{Z_L}{Z_C} = 0 \to {Z_C} = \frac{{{Z_L}}}{2} = 100\Omega \to C = \frac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }(F)


 

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Quốc Gia Môn Vật Lý Năm 2020 - Trường THPT Đồng Đậu Lần 2 (Có Đáp Án)THPT Quốc giaVật lý

1 mã đề 40 câu hỏi 1 giờ

130,897 lượt xem 70,462 lượt làm bài