Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều có đồ thị điện áp tức thời phụ thuộc vào thời gian như hình vẽ. Trong đó điện áp cực đại U0 và chu kì dòng điện không thay đổi. Khi đóng và mở khóa K thì cường độ dòng điện tức thời trong mạch phụ thuộc vào thời gian như hình vẽ. Giá trị của I0 là
A. \(3\sqrt{3}A\)
B. 3A
C. \(1,5\sqrt{3}A\)
D. \(2\sqrt{3}A\)
Lời giải của giáo viên
+ Khi khóa K mở, mạch gồm R,r, L,C nối tiếp
Từ đồ thị của điện áp, ta có: \(u={{U}_{0}}\cdot \cos \omega t\)
Từ đồ thị cường độ dòng điện khi K mở ta có: \(i={{I}_{0}}\cdot \cos \left( \omega t+{{\varphi }_{i}} \right)\)
Khi \(t=0\Rightarrow i=1,5=\sqrt{3}\cdot \cos {{\varphi }_{i1}}\Rightarrow {{\varphi }_{i1}}=\frac{\pi }{6}\Rightarrow \Delta {{\varphi }_{m}}={{\varphi }_{u}}-{{\varphi }_{i1}}=\frac{-\pi }{6}\)
Mà tan \(\Delta {{\varphi }_{m}}=\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{R+r}=\frac{-1}{\sqrt{3}}\Rightarrow {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}=\frac{-1}{\sqrt{3}}(R+r)\)
+ Khi K đóng, mạch có r, L,C nối tiếp
Ta có phương trình cường độ dòng điện là: \(i={{I}_{0}}\cdot \cos \left( \omega t+{{\varphi }_{i2}} \right)\)
Khi \(t=0\Rightarrow i=0,5{{I}_{0}}={{I}_{0}}\cdot \cos {{\varphi }_{i2}}\Rightarrow {{\varphi }_{i2}}=\frac{\pi }{3}\Rightarrow \Delta {{\varphi }_{m}}={{\varphi }_{u}}-{{\varphi }_{i1}}=-\frac{\pi }{3}\)
Mà
\(\begin{array}{l}
\tan \Delta {\varphi _m} = \frac{{{Z_L} - {Z_C}}}{r} = - \sqrt 3 \\
\Rightarrow {Z_L} - {Z_C} = - \sqrt 3 r\\
\Rightarrow {Z_L} - {Z_C} = - \sqrt 3 r = \frac{{ - 1}}{{\sqrt 3 }}(R + r)\\
\Rightarrow R = 2r
\end{array}\)
\(\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{Z}_{2}}=\sqrt{{{r}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}=2r \\ {{Z}_{1}}=\sqrt{{{(R+r)}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}=2\sqrt{3}r \\ \end{array} \right.\)
Có:
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{I_{01}} = \frac{{{U_0}}}{{{Z_1}}}}\\
{{I_{02}} = \frac{{{U_0}}}{{{Z_2}}}}
\end{array} \Rightarrow \frac{{{I_{01}}}}{{{I_{02}}}} = \frac{{{Z_2}}}{{{Z_1}}} = \frac{1}{{\sqrt 3 }} \Rightarrow {I_{02}} = {I_0} = 3A} \right.\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Khi nói về sự điều tiết của mắt, phát biểu nào sau đây là đúng?
Nhận định nào dưới đây về dao động cưỡng bức là không đúng?
Mạch dao động điện từ điều hòa gồm cuộn cảm L và tụ điện C, khi tăng điện dung của tụ điện lên 4 lần thì chu kì dao động của mạch:
Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình li độ \(x=2\cos \left( 2\pi t+\frac{\pi }{2} \right)\) (x tính bằng cm, t tính bằng s). Tại thời điểm \(t=0,25~\text{s}\), chất điểm có li độ bằng:
Để so sánh độ bền vững của các hạt nhân người ta dùng đại lượng
Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng \(k\text{ }=25N/\text{ }m\) một đầu được gắn với hòn bi nhỏ có khối lượng\(m\text{ }=100g\). Khi vật đang ở vị trí cân bằng, tại thời điểm \(t=0\) người ta thả cho con lắc rơi tự do sao cho trục lò xo luôn nằm theo phương thẳng đứng và vật nặng ở phía dưới lò xo. Đến thời điểm \({{t}_{1}}=0,02\sqrt{15}s\) thì điểm chính giữa của lò xo đột ngột bị giữ lại cố định. Lấy \(g=10~\text{m}/{{\text{s}}^{2}};{{\pi }^{2}}=10\). Bỏ qua ma sát, lực cản. Tốc độ của hòn bi tại thời điểm \({{t}_{2}}={{t}_{1}}-0,07s\) có độ lớn gần nhất với giá trị nào sau đây?
Đoạn mạch điện xoay chiều AB chỉ chứa một trong các phần tử: điện trở thuần, cuộn dây hoặc tụ điện. Khi đặt điện áp \(u={{U}_{0}}\cos \left( \omega t-\frac{\pi }{6} \right)V\) lên hai đầu A và B thì dòng điện trong mạch có biểu thức \(i={{I}_{0}}\cos \left( \omega t+\frac{\pi }{3} \right)A\). Đoạn mạch AB chứa:
Chu kì bán rã của hai chất phóng xạ A và B là TA và \({{T}_{B}}=2{{T}_{A}}.\) Ban đầu hai khối chất A và B có số hạt nhân như nhau. Sau thời gian \(t=4{{T}_{A}}\) , thì tỉ số giữa số hạt nhân A và B đã phóng xạ là.
Dòng điện \(i=2\sqrt{2},\cos (100\pi t)(A)\) có giá trị hiệu dụng bằng:
Giới hạn quang điện của một kim loại là 300nm. Lấy \(h=6,{{625.10}^{-34}}J.s;c={{3.10}^{8}}~\text{m}/\text{s}\). Công thoát electron của kim loại này là:
Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một trục cố định. Phát biểu nào sau đây đúng?
Đồ thị của hai dao động điều hòa cùng tần số được cho như hình vẽ. Phương trình dao động tổng hợp của chúng là :
Biểu thức li độ của vật dao động điều hòa có dạng \(x=A\cos (2\omega t+\varphi )\) vận tốc của vật có giá trị cực đại là
Một sóng hình sin đang truyền trên một sợi dây theo chiều dương của trục Ox. Hình vẽ mô tả hình 14 dạng của sợi dây tại thời điểm t1 và \({{t}_{2}}={{t}_{1}}+1s\). Tại thời điểm t2 vận tốc của điểm M trên dây gần giá trị nào nhất sau đây?