Đặt điện áp xoay chiều \(u=220\sqrt{2}cos100\pi t\,\,\left( V \right)\)(\(t\) tính bằng giây) vào hai đầu mạch gồm điện trở\(R=100\Omega \), cuộn thuần cảm \(L=318,3mH\) và tụ điện\(C=15,92\mu F\) mắc nối tiếp. Trong một chu kỳ, khoảng thời gian điện áp hai đầu đoạn mạch sinh công dương cung cấp điện năng cho mạch bằng:
A. \(20\,ms\).
B. \(17,5\,ms\)
C. \(12,5\,ms\).
D. \(15\,ms\).
Lời giải của giáo viên
Chu kỳ của dòng điện
\(\Rightarrow i=\frac{{{U}_{0}}}{Z}=cos\left( 100\pi t+\frac{\pi }{4} \right)=2,2cos\left( 100\pi t+\frac{\pi }{4} \right)\left( A \right)\)
\(\begin{array}{l}
T = 0,02\left( s \right) = 20\left( {ms} \right)\\
{Z_L} = \omega L = 100\left( \Omega \right);{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {Z_C} = \frac{1}{{\omega C}} = 200\left( \Omega \right)\\
\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
Z = \sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} = 100\sqrt 2 \left( \Omega \right)\\
\tan \varphi = \frac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R} = - 1 \Rightarrow \varphi = - \frac{\pi }{4}
\end{array} \right.
\end{array}\)
Biểu thức tính công suất tức thời:
\(\begin{align} & p=ui=484\sqrt{2}cos100\pi t\,cos\left( 100\pi t+\frac{\pi }{4} \right) \\ & p=242\sqrt{2}\left( cos\frac{\pi }{4}+cos\left( 200\pi t+\frac{\pi }{4} \right) \right)=242+242\sqrt{2}cos\left( 200\pi t+\frac{\pi }{4} \right)\left( \text{W} \right) \\ \end{align}\)
Giải phương trình \(p=0\) hay
\(\begin{array}{l}
cos\left( {200\pi t + \frac{\pi }{4}} \right) = \frac{{ - 1}}{{\sqrt 2 }}\\
\Rightarrow \left( \begin{array}{l}
200\pi t + \frac{\pi }{4} = \frac{{3\pi }}{4} \Rightarrow {t_1} = 2,{5.10^{ - 3}}\left( s \right)\\
200\pi t + \frac{\pi }{4} = - \frac{{3\pi }}{4} + 2\pi \Rightarrow {t_2} = {5.10^{ - 3}}\left( s \right)
\end{array} \right.
\end{array}\)
Đồ thị biểu diễn \(p\) theo \(t\) có dạng như sau:
Trong một chu kỳ của \(p\), thời gian để \(p<0\) là\(5-2,5=2,5ms\). Vì chu kỳ của \(p\) bằng nửa chu kỳ của điện áp nên trong một chu kỳ điện áp khoảng thời gian để \(p<0\) là \(\Delta t=2,5.2=5ms\) và khoảng thời gian để\(p>0\) (điện áp sinh công dương) là \(T-\Delta t=0,02-0,005=0,015\left( s \right) \)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Trong máy thu thanh vô tuyến, bộ phận dùng để biến đổi trực tiếp dao động điện thành dao động âm có cùng tần số là
Một lò xo treo thẳng đứng vào điểm cố định, đầu dưới gắn vật khối lượng 100g. Vật dao động điều hòa với tần số 5Hz và cơ năng bằng 0,08 J. Lấy \({{\pi }^{2}}\) =10. Tỉ số giữa động năng và thế năng khi vật ở li độ 2cm là
Chu kỳ bán rã của hai chất phóng xạ A, B là 20 phút và 40 phút. Ban đầu hai chất phóng xạ có số hạt nhân bằng nhau. Sau 80 phút thì tỉ số các hạt A và B bị phân rã là
Xét nguyên tử hidro theo mẫu Bo, biết bán kính Bo là \({{r}_{0}}=5,{{3.10}^{-11}}m.\) Khi electron chuyển từ quỹ đạo O về quỹ đạo L bán kính quỹ đạo giảm bớt:
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát ra đồng thời hai bức xạ đơn sắc khác nhau thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy có bước sóng lần lượt là \({{\lambda }_{1}}=0,75\mu m\) và \({{\lambda }_{2}}\) chưa biết. Khoảng cách hai khe hẹp \(a=1,5mm\) , khoảng cách từ các khe đến màn \(D=1m\) . Trong khoảng rộng \(L=15mm\) quan sát được 70 vạch sáng và 11 vạch tối. Tính \({{\lambda }_{2}}\) biết hai trong 11 vạch tối nằm ngoài cùng khoảng L
Từ thông qua một vòng dây dẫn là \(\Phi ={{\Phi }_{0}}=\frac{{{2.10}^{-2}}}{\pi }\cos \left( 100\pi \text{t}+\frac{\pi }{4} \right)\left( \text{Wb} \right).\) Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây này là:
Một con lắc lò xo có k = 100 N/m treo thẳng đứng với giá treo, đầu dưới gắn với vật nặng m = 250g, kéo vật xuống dưới VTCB một đoạn 2 cm, rồi truyền cho nó một vận tốc bằng \(40\sqrt{3}\) cm/s hướng lên trên. Gốc thời gian là lúc truyền vận tốc. Lấy g = 10 m/s2. Tìm công của lực đàn hồi con lắc lò xo trong khoảng thời gian từ t1 = \(\pi \)/120 s đến t2 = t1 + T/4.
Sóng ngang là sóng có phương dao động của phần tử môi trường
Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn sóng S',S'' dao động theo phương vuông góc với mặt chất lỏng có phương trình \({{u}_{1}}={{u}_{2}}=\cos \left( 40\pi t \right)\left( mm \right)\). Sóng truyền với tốc độ truyền sóng là 120 cm/s. Gọi I là trung điểm của S1, S2, A và B là hai điểm nằm trên đoạn S1S2 cách I lần lượt các khoảng 0,5 cm và 2 cm. Tại thời điểm t vận tốc dao động của phần tử môi trường tại A là 12 cm/s, khi đó vận tốc dao động của các phần tử môi trường tại điểm B là
Khi nói về tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây sai?
Đồ thị nào dưới đây có thể là đồ thị I= f (U) của một quang trở dưới chế độ rọi sáng không đổi? I là cường độ dòng điện chạy qua quang trở, U là hiệu điện thế giữa hai đầu quang trở.
Cho phản ứng hạt nhân \({}_{1}^{2}D+{}_{1}^{3}T\to {}_{2}^{4}He+{}_{0}^{1}n.\) Biết độ hụt khối của các hạt nhân \({}_{1}^{2}D,{}_{1}^{3}T,{}_{2}^{4}He\) lần lượt là 0,0024u; 0,0087u và 0,0305u. Lấy \(1u=931,5MeV/{{c}^{2}}\). Phản ứng này:
Phương trình dao động điều hòa có dạng \(x=A.\cos \omega t\left( A>0 \right)\). Gốc thời gian là lúc vật
Đặt điện áp \(u=200\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{4} \right)V\) (tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch có RLC mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện trong mạch \(i=2\cos \left( \omega t \right)\). Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch là
Một con lắc đơn dao động điều hòa với phương trình li độ dài \(s=2\cos \left( 7t \right)cm\)(t tính bằng giây), tại nơi có gia tốc trọng trường \(g=9,8\left( m/{{s}^{2}} \right)\). Tỷ số giữa lực căng dây và trọng lực tác dụng lên quả cầu ở vị trí cân bằng là: