Đặt điện áp u = U0cos(100*pi*t - pi/3)(V) vào hai đầu một tụ điện có điện dung

Giải SBT Lí 12 Bài 13: Các mạch điện xoay chiều

Bài 13.8 trang 37 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp u = U₀cos(100πt - $\frac{\pi }{3}$)(V) vào hai đầu một tụ điện có điện dung $\frac{{2.10}^{-4}}{\pi }$ (F). Ớ thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4 A. Tìm biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch.

Lời giải:

- Dung kháng: $Z_C=\frac{1}{C\omega }=\frac{1}{\frac{{2.10}^4}{\pi }.100\pi }=50\Omega$

- Đoạn mạch chỉ có tụ điện thì

$\frac{u^2}{U_0^2}+\frac{i^2}{I_0^2}=1$ hay $\frac{u^2}{Z_C^2{I}_0^2}+\frac{i^2}{I_0^2}=1$

=> Cường độ dòng điện cực đại chạy trong mạch

$I_0=\sqrt{\frac{u^2}{Z_C^2}+i^2}=\sqrt{\frac{{150}^2}{{50}^2}+4^2}=5A$

- Do đoạn mạch chỉ có tụ điện nên cường độ dòng điện nhanh pha hơn điện áp $\frac{\pi }{2}$

=> Biểu thức cường độ dòng điện:

$$\begin{gathered} i=5\cos \left(100\pi t-\frac{\pi }{3}+\frac{\pi }{2}\right) \\ =5\cos \left(100\pi t+\frac{\pi }{6}\right)\left(A\right) \end{gathered}$$

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật Lí lớp 12 hay, chi tiết khác:

Bài 13.1 trang 35 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp xoay chiều u = U $\sqrt{2}$ωt vào hai đầu một điện trở thuần R = 110Ω thì cường độ...

Bài 13.2 trang 35 SBT Vật Lí 12: Khi dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz chạy trong cuộn cảm thuần có độ tự cảm...

Bài 13.3 trang 35 SBT Vật Lí 12: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì...

Bài 13.4 trang 36 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp u = 100cos100πt(V) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm...

Bài 13.5 trang 36 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp u =$U_0$cosωt vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường độ...

Bài 13.6 trang 36 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp xoay chiều u = 100 $\sqrt{2}$ cos 100 π t (V) vào hai đầu một tụ điện có điện dung...

Bài 13.7 trang 36 SBT Vật Lí 12: Mắc một cuộn cảm có hệ số tự cảm L và điện trở r vào một mạch điện xoay chiều...

Bài 13.9 trang 37 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp xoay chiều u = $U_0$cos(100πt + $\frac{\pi }{3}$ )(V) vào hai đầu một cuộn cảm...

Bài 13.10 trang 37 SBT Vật Lí 12: Một dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng 4 A, tần số 50 Hz...

Bài 13.11 trang 37 SBT Vật Lí 12: Đặt vào tụ điện C = $\frac{1}{5000\pi }$ (F) một điên áp xoay chiều...

Bài 13.12 trang 38 SBT Vật Lí 12: Đặt vào cuộn cảm thuần L = $\frac{0,5}{\pi }$ (H) một điện áp xoay chiều...