Với giải bài tập Bài tập 2 trang 13 Chuyên đề học tập Vật lí lớp 12 Bài 1: Các đặc trưng của dòng điện xoay chiều chi tiết sách Chân trời sáng tạo giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn Chuyên đề Vật lí 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập KHTN 12 Bài 1: Các đặc trưng của dòng điện xoay chiều

Bài tập 2 trang 13 Chuyên đề Vật Lí 12: Hình 1P.1 biểu diễn sự biến thiên theo thời gian của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều qua một linh kiện X (X là một trong ba linh kiện R, L, C) thông qua phần mềm thí nghiệm mô phỏng.

a) Dựa vào đồ thị Hình 1P.1, viết biểu thức u, i theo thời gian.

b) Xác định độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện, từ đó xác định tên linh kiện X.

c) Xác định thông số đặc trưng của linh kiện X.

Lời giải:

a) Chu kì T = 0,1 s $\Rightarrow \omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\pi }{0,1}=20\pi \left(rad/s\right)$

U₀ = 5 V; I₀ = 30 mA

Tại thời điểm ban đầu điện áp u = 0 và đang giảm nên pha ban đầu ${\phi }_u=\frac{\pi }{2}rad$

Tại thời điểm ban đầu cường độ dòng điện i = -I₀ và đang tăng nên pha ban đầu ${\phi }_i=-\pi rad$

Biểu thức điện áp: $u=5\cos \left(20\pi t+\frac{\pi }{2}\right)V$

Biểu thức cường độ dòng điện: $i=30\cos \left(20\pi t-\pi \right)mA$

b) Tại thời điểm ban đầu điện áp bằng 0 (VTCB) và đang giảm, cường độ dòng điện i = -I₀ (biên âm) và đang tăng nên điện áp và cường độ dòng điện vuông pha với nhau, linh kiện X là tụ điện (vì i sớm pha hơn u).

c) Dung kháng: $Z_C=\frac{U_0}{I_0}=\frac{5}{{30.10}^{-3}}=\frac{500}{3}\Omega$

Điện dung: $C=\frac{1}{\omega Z_C}=\frac{1}{20\pi .\frac{500}{3}}=\frac{{3.10}^{-4}}{\pi }F$