Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên, trong đó cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có diện dung C thay đổi được. Các vôn kế được coi là lí tưởng. Điều chỉnh C để số chỉ vôn kế V1 đạt cực đại thì thấy khi đó V1 chỉ 100 V và V2 chỉ 150 V. Trong quá trình điều chỉnh C, khi số chỉ vôn kế V2 đạt giá trị cực đại thì số chỉ vôn kế V1 gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 160 V.
B. 120 V.
C. 45 V.
D. 80 V.
Lời giải của giáo viên
Điều chỉnh C để số chỉ vôn kế V1 đạt giá trị cực đại (URmax), khi đó trong mạch xảy ra cộng hưởng:
\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{U}_{R}}={{U}_{V1}}=U=100(V) \\ {{Z}_{L}}={{Z}_{C}} \\ \end{array} \right.\)
Số chỉ của vôn kế V2 là:
\({{U}_{V2}}={{U}_{C}}=\frac{U.{{Z}_{C}}}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{c}} \right)}^{2}}}}=\frac{U.{{Z}_{C}}}{R}\Rightarrow 150=\frac{100.{{Z}_{C}}}{R}\Rightarrow {{Z}_{C}}={{Z}_{L}}=1,5R\)
Chuẩn hóa: \(R=1\Rightarrow {{Z}_{L}}=1,5\)
Điều chỉnh C để số chỉ của V2 đạt cực đại, khi đó giá trị dung kháng:
\(Z_{C}^{\prime }=\frac{{{R}^{2}}+Z_{L}^{2}}{{{Z}_{L}}}=\frac{{{1}^{2}}+1,{{5}^{2}}}{1,5}=\frac{13}{6}\)
Số chỉ của vôn kế V1 lúc này là:
\(U_{{{V}_{1}}}^{\prime }=U_{R}^{\prime }=\frac{U\cdot R}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-Z_{C}^{\prime } \right)}^{2}}}}=\frac{100.1}{\sqrt{{{1}^{2}}+{{\left( 1,5-\frac{13}{6} \right)}^{2}}}}=\frac{300}{\sqrt{13}}\approx 83,2(V)\)
Số chỉ của vôn kế V1 gần nhất với giá trị 80 V
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Mắc nguồn điện một chiều có điện trở trong r = 1Ω với mạch ngoài là điện trở R = 4 Ω để thành mạch kín. Biết công suất của nguồn là 20 W. Công suất toả nhiệt trên điện trở R là
Mạch dao động LC lí tưởng có điện tích trên một bản tụ điện biến thiên điều hoà theo phương trình q = 4cos(106πt) (C), trong đó t tính bằng s. Chu kì dao động của mạch là
Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 100 N/m gắn vật nhỏ đang dao động điều hoà. Khi con lắc có li độ 2 cm thì lực kéo về có giá trị là
Đặc trưng nào sau đây là một đặc trưng vật lí của âm?
Một dây đàn được căng ngang với hai đầu cố định, có chiều dài 100 cm. Biết tốc độ truyền sóng trên dây là 800 m/s. Khi gảy đàn, nó phát ra âm thanh với họa âm bậc 2 có tần số bằng
Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc theo thời gian của cường độ dòng điện trong một mạch LC lí tưởng. Điện tích cực đại trên một bản tụ điện có giá trị bằng
Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox. Phương trình dao động của phần tử môi trường tại một điểm trên phương truyền sóng là u = 4cos(20πt + 0,5π) (mm) (t tính bằng s). Chu kì của sóng cơ này là
Đặt điện áp u = U0cos(100πt + φ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp. Cường độ dòng điện qua mạch có tần số bằng
Một vật dao động điều hoà với biên độ 2 cm trên quỹ đạo thẳng. Biết trong 2 phút vật thực hiện được 60 dao động toàn phần. Lấy π2= 10. Gia tốc của vật có giá trị cực đại là
Chiết suất của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc đỏ, cam, tím lần lượt là: nđ, nc, nt. Sắp xếp đúng là
Hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có biên độ và pha ban đầu lần lượt là A1, A2, φ1, φ2. Dao động tổng hợp của hai dao động trên có biên độ được tính theo công thức:
Một con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ 3 cm. Lò xo có độ cứng bằng 50 N/m. Động năng cực đại của con lắc là
Điện áp u = 200cos(100πt + 0,5π) (V) có giá trị hiệu dụng bằng