Giải Bài 2 trang 8 Chuyên đề Vật lí 12

Lời giải

So sánh các giá trị điện áp đo được:

Từ Bảng 1.2, điện áp đo được giữa hai đầu điện trở $R$ ứng với ba tần số khác nhau là:

- Lần 1: $f_1 = 50$ Hz $\Rightarrow U_1 = 5,3$ mV
- Lần 2: $f_2 = 75$ Hz $\Rightarrow U_2 = 5,2$ mV
- Lần 3: $f_3 = 100$ Hz $\Rightarrow U_3 = 5,4$ mV

Khi tần số tăng từ 50 Hz lên 100 Hz (gấp đôi), giá trị điện áp đo được hầu như không đổi: các giá trị $5,2$ mV; $5,3$ mV; $5,4$ mV rất gần nhau. Chênh lệch lớn nhất chỉ là $5,4 - 5,2 = 0,2$ mV, tức khoảng $\dfrac{0,2}{5,3}\times100\% \approx 3,8\%$ — nằm trong phạm vi sai số của phép đo (do dụng cụ, do làm tròn). Do đó có thể coi điện áp giữa hai đầu $R$ là không thay đổi khi thay đổi tần số.

Nhận xét:

Giá trị điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở $R$ không phụ thuộc vào tần số của dòng điện xoay chiều. Điều này phù hợp với lí thuyết: đối với điện trở thuần, mối liên hệ giữa điện áp hiệu dụng và cường độ dòng điện hiệu dụng tuân theo định luật Ohm

$$U_R = I\,R,$$

trong đó $R$ là một hằng số, không đổi theo tần số. Vì vậy, khi giữ nguyên dòng điện qua mạch và chỉ thay đổi tần số thì điện áp giữa hai đầu $R$ vẫn giữ nguyên (chỉ dao động nhỏ do sai số thực nghiệm). Đây là điểm khác biệt so với tụ điện và cuộn cảm, nơi điện áp phụ thuộc vào tần số.

Đáp số