Cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp, trong đó giá trị điện dung C thay đổi được. Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng U và tần số f không đổi. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng U C giữa hai bản tụ điện và tổng trở Z của đoạn mạch theo giá trị của điện dung C. Giá trị của U gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 40 V
B. 35 V
C. 50 V
D. 45 V
Từ độ thị, ta xác định được có hai giá trị của C cho cùng một giá trị U C = 50 V và cũng có hai giá trị của C cho cùng một Z
C 1 = 0 , 75 μ F C 2 = 3 , 25 μ F ⇒ 1 Z C 1 + 1 Z C 2 = 2 Z C 0 1 Z C 1 1 Z C 2 = 1 − U 2 U C 2 1 R 2 + Z L 2 ⇔ C 1 + C 2 = 2 C 0 1 C 1 C 2 = 1 − U 2 U C 2 1 R 2 + Z L 2 ⏟ Z C 0 Z L = L C 0 1 ω 2 2
C 3 = 2 , 5 μ F C 2 = 3 , 75 μ F ⇒ Z C 3 + Z C 4 = 2 Z L ⇔ 1 C 3 + 1 C 4 = 2 L ω 2 3
Thay (3) vào (2) ta thu được
C 1 C 2 = 1 − U 2 U C 2 C 0 L 1 ω 2 ⇔ C 1 C 2 = 1 − U 2 U C 2 2 C 0 1 C 3 + 1 C 4 4
Thay (1) và (4) ta thu được
C 1 C 2 = 1 − U 2 U C 2 2 C 0 1 C 3 + 1 C 4 ⇔ C 1 C 2 = 1 − U 2 U C 2 C 1 + C 2 1 C 3 + 1 C 4 ⇒ U = 19 32 U C = 19 32 50 = 38 , 5 V
Đáp án A