Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch như hình bên.

Câu hỏi :

Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch như hình bên. Biết tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đồ  thị hình bên mô tả số chỉ của vôn kế V1 và vôn kế V2 tương ứng là  UV1 và UV2 phụ thuộc vào điện dung C. Biết U3 = 2U2. Tỉ số \(\frac{{{U}_{2}}}{{{U}_{4}}}\) là

A. \(\frac{\sqrt{5}}{4}.\) 

B. \(\frac{\sqrt{5}}{3}.\)

C. \(\frac{2}{\sqrt{5}}.\)

D. \(\frac{1}{\sqrt{5}}.\)

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Từ đồ thị ta thấy khi \({{Z}_{C}}={{Z}_{C1}}\Rightarrow {{U}_{V1\max }}={{U}_{3}}=U\to \) mạch có cộng hưởng: ZL = ZC1

Khi đó: \({{U}_{V2}}={{U}_{C}}={{U}_{2}}\Rightarrow \frac{U{{Z}_{C1}}}{R}={{U}_{2}}\)

Ta có: \({{U}_{3}}=2{{U}_{2}}\Rightarrow U=2\frac{U.{{Z}_{C1}}}{R}\Rightarrow R=2{{Z}_{C1}}=2{{Z}_{L}}\)

\(\Rightarrow {{U}_{2}}=\frac{U{{Z}_{C1}}}{R}=\frac{U.{{Z}_{L}}}{R}=\frac{U}{2}\)

Khi  \({{Z}_{C}}={{Z}_{C2}}\Rightarrow {{U}_{V2\max }}={{U}_{C\max }}={{U}_{4}}\Rightarrow {{U}_{4}}=\frac{U\sqrt{{{R}^{2}}+Z_{L}^{2}}}{R}\)

\(\Rightarrow {{U}_{4}}=\frac{U\sqrt{{{R}^{2}}+Z_{L}^{2}}}{R}=\frac{U.\sqrt{4Z_{L}^{2}+Z_{L}^{2}}}{2{{Z}_{L}}}=\frac{U\sqrt{5}}{2}\)

\(\Rightarrow \frac{{{U}_{2}}}{{{U}_{4}}}=\frac{\frac{U}{2}}{\frac{U\sqrt{5}}{2}}=\frac{1}{\sqrt{5}}\)

Copyright © 2021 HOCTAP247