Trong giờ thực hành, để đo điện dung C của một tụ điện, một học sinh mắc mạch điện theo sơ đồ như hình bên. Đặt vào hai đầu M, N một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số 50 Hz. Khi đóng khóa K vào chốt 1 thì số chỉ của ampe kế A là I. Chuyển khóa K sang chốt 2 thì số chỉ của ampe kế A là 2I. Biết R = 680 Ω. Bỏ qua điện trở của ampe kế và dây nối. Giá trị của C là
Trả lời bởi giáo viên
Cường độ dòng điện khi khóa K ở vị trí 1 và 2 là:
\(\left\{ \begin{array}{l}{I_1} = I = \dfrac{U}{R}\\{I_2} = 2I = \dfrac{U}{{{Z_C}}}\end{array} \right. \Rightarrow \dfrac{1}{2} = \dfrac{{{Z_C}}}{R} \Rightarrow {Z_C} = \dfrac{R}{2} = \dfrac{{680}}{2} = 340\,\,\left( \Omega \right)\)
Dung kháng của tụ điện là:
\({Z_C} = \dfrac{1}{{2\pi fC}} \Rightarrow 340 = \dfrac{1}{{2\pi .50.C}} \Rightarrow C = 9,{36.10^{ - 6}}\,\,\left( F \right)\)
Hướng dẫn giải:
Cường độ dòng điện trong mạch: \(\left\{ \begin{array}{l}{I_1} = \dfrac{U}{R}\\{I_2} = \dfrac{U}{{{Z_C}}}\end{array} \right.\)
Dung kháng của tụ điện: \({Z_C} = \dfrac{1}{{2\pi C}}\)