Tiến hành thí nghiệm xác định điện dung C của một tụ điện bằng cách mắc tụ điện vào nguồn điện xoay chiều có tần số f = 50 ± 2 (Hz), đo điện áp hiệu dụng U giữa hai đầu tụ điện và cường độ dòng điện I
tương ứng đi qua tụ điện. Sau các lần đo, kết quả thu được là U= 12,4±0,2( V ) và I = 2,1±0,1(A). Bỏ qua sai số dụng cụ. Lấy π = 3, 4 1 . Giá trị của C là

A.  

(5,2±0,2) .10^-4 (F).

B.  

(5,4±0,6) .10^-4 (F).

C.  

(18,8±0,2) .10^-3 (F).

D.  

(18,8±0,6).10^-3 (F).

Đáp án đúng là: B

Biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa tụ điện:  $\text{I} = \dfrac{\text{U}}{\left(\text{Z}\right)_{\text{C}}}$
Dung kháng:  $\left(\text{Z}\right)_{\text{C}} = \dfrac{1}{\omega\text{C}} = \dfrac{1}{2 \pi\text{f} . \text{C}}$
Sử dụng lí thuyết và công thức tính sai số của phép đo các đại lượng Vật Lí.
Giải chi tiết:
Tần số: $f = 50 \pm 2 \left( H z \right)$
Điện áp: $U = 12 , 4 \pm 0 , 2 \left( V \right)$
Cường độ dòng điện: $I = 2 , 1 \pm 0 , 1 \left( A \right)$
Dung kháng của tụ:
$Z_{C} = \dfrac{U}{I} \Leftrightarrow \dfrac{1}{2 \pi f . C} = \dfrac{U}{I} \Rightarrow C = \dfrac{I}{2 \pi f . U}$
Giá trị trung bình của điện dung:
$\bar{C} = \dfrac{\bar{I}}{2 \pi . \bar{f} . \bar{U}} = \dfrac{2 , 1}{2 . 3 , 14 . 50 . 12 , 4} = 5 , 4 . \left(10\right)^{- 4}   \text{F}$
Công thức tính sai số:
$\dfrac{\Delta C}{\bar{C}} = \dfrac{\Delta I}{\bar{I}} + \dfrac{\Delta f}{\bar{f}} + \dfrac{\Delta U}{\bar{U}} \\ \Rightarrow \Delta C = \bar{C} \cdot \left( \dfrac{\Delta I}{\bar{I}} + \dfrac{\Delta f}{\bar{f}} + \dfrac{\Delta U}{\bar{U}} \right)$
Thay số ta được:
$\Delta C = 5 , 4 . \left(10\right)^{- 4} \cdot \left( \dfrac{0 , 1}{2 , 1} + \dfrac{2}{50} + \dfrac{0 , 2}{12 , 4} \right) = 0 , 6 . \left(10\right)^{- 4} F$
Vậy giá trị của C là: $C = \left( 5 , 4 \pm 0 , 6 \right) . \left(10\right)^{- 4} \left( F \right)$
Dựa vào thông tin dưới đây để trả lời các câu từ 97 đến 99
Mạch điện gồm tụ điện C, cuộn cảm L, pin P và chuyển mạch K. Điện trở R được dùng để hạn chế dòng điện nạp. Ban đầu chuyển K sang a để nạp điện cho tụ điện C từ pin P. Sau đó chuyển K sang b để tụ điện C phóng điện trong mạch kín LC. Mạch LC được gọi là mạch dao động.

Tương tự như dao động cơ của con lắc, dao động điện từ trong mạch LC mà không có tương tác điện từ với bên ngoài là dao động điện từ điều hòa, tự do, và có phương trình dao động là $q = Q_{0} . c o s \left( \omega t + \varphi \right) ; i = q ' ; u = \dfrac{q}{C}$. Mỗi mạch LC đều có một tần số dao động riêng là $\omega = \dfrac{1}{\sqrt{L C}}$
Trong quá trình dao động điện từ, luôn có sự chuyển hóa qua lại giữa năng lượng điện và năng lượng từ trường của mạch, nhưng năng lượng điện từ toàn phần của mạch có giá trị không đổi.
Trong thực tế, mạch dao động LC luôn có điện trở thuần R là tiêu hao điện năng, dẫn tới dao động bị tắt dần. Muốn duy trì được dao động điện từ trong mạch, cần phải bù năng lượng cho mạch đủ với phần bị tiêu hao sau mỗi chu kì.