Bộ đề thi minh họa môn Vật lí THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (Đề 5)

Đặt điện áp u=UV2cos(wt) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện với điện dung C

9/40

Đặt điện áp u=U2cosωt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện với điện dung C. Phát biểu nào sau đây sai?

Cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là UC.ω

Tần số dòng điện càng lớn thì dòng điện càng dễ qua được tụ điện

Công suất tiêu thụ trong đoạn mạch bằng 0

Điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha 0,5πso với cường độ dòng điện trong đoạn mạch

Giải thích

Phương pháp:

Đoạn mạch chỉ chứa tụ điện: i=I0.cosωtAu=U0.cosωt−π2V 

Dung kháng: ZC=1ωC=12πf.C 

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I=UZC 

Công suất tiêu thụ: P=UI.cosφ=UR2Z2 

Cách giải:

Đối với mạch chỉ chứa tụ điện ta có:

 ZC=1ωC=12πf.C⇒f↑,ZC↓I=UZC=U1ωC=U.CωP=U2RZ2=0i=I0.cosωtAu=U0.cosωt−π2V

 Điện áp hai đầu đoạn mạch trễ pha π2 so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch.

→Phát biểu sai: Điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha 0,5π so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch.

Chọn D.