Đoạn mạch AB gồm AM (chứa tụ điện C nối tiếp điện trở R) và đoạn mạch MB (chứa cuộn dây). Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều ổn định. Đồ thị theo thời gian của uAM và uMB như hình vẽ.
Lúc t = 0, dòng điện đang có giá trị \(i=\frac{{{I}_{0}}}{\sqrt{2}}\)và đang giảm. Biết\(C=\frac{1}{5\pi }mF\), công suất tiêu thụ của mạch là
A. 200 W.
B. 100 W.
C. 400 W.
D. 50 W.
Lời giải của giáo viên
Từ đồ thị ta có\(\frac{T}{4}={{10.10}^{-3}}s\Rightarrow T=0,04s\Rightarrow \omega =\frac{2\pi }{T}=50\pi \left( {rad}/{s}\; \right)\)
Tại\(t=0\)
\({{u}_{AM}}={{U}_{0AM}}=200\left( V \right)\Rightarrow {{\varphi }_{{{u}_{AM}}}}=0\Rightarrow {{u}_{AM}}=200\cos \left( 50\pi t \right)\left( V \right)\)
\({{u}_{MB}}=0;{{u}_{MB}}\)giảm \(\Rightarrow {{\varphi }_{{{u}_{MB}}}}=\frac{\pi }{2}\left( rad \right)\Rightarrow {{u}_{MB}}=200\cos \left( 50\pi t+\frac{\pi }{2} \right)\left( V \right)\)
Từ đồ thị ta có phương trình của hiệu điện thế hai đầu mạch AM và MB là
\(\Rightarrow {{u}_{AB}}={{u}_{AM}}+{{u}_{MB}}=200\sqrt{2}\cos \left( 50\pi t+\frac{\pi }{4} \right)\left( V \right)\)
Ta thấy \(t=0\) có \(i={}^{{{I}_{0}}}/{}_{\sqrt{2}}\)và đang giảm nên\(\Rightarrow {{\varphi }_{i}}=\frac{\pi }{4}\)
Như vậy trong mạch lúc này đang có cộng hưởng điện\(\Rightarrow {{Z}_{L}}={{Z}_{C}}\)
\({{U}_{0AM}}={{U}_{0MB}}\Rightarrow \sqrt{{{R}^{2}}+{{Z}_{C}}^{2}}=\sqrt{{{r}^{2}}+{{Z}_{L}}^{2}}\)
\({{\varphi }_{{{u}_{{}^{AM}/{}_{i}}}}}=-\frac{\pi }{4}\Rightarrow R={{Z}_{C}}=\frac{1}{C\omega }=100\Omega \)
\(\Rightarrow R=r={{Z}_{C}}=100\Omega \)
\(P=\frac{{{U}^{2}}}{R+r}=\frac{{{200}^{2}}}{100+100}=200\text{W}\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Trên mặt nước có hai nguồn sóng A, B cách nhau 20 cm dao động theo phương thẳng đứng với phương trình\(u=1,5\cos \left( 20\pi t+\frac{\pi }{6} \right)\left( cm \right)\). Sóng truyền đi với vận tốc 20 cm/s. Gọi O là trung điểm AB, M là một điểm nằm trên đường trung trực AB (khác O) sao cho M dao động cùng pha với hai nguồn và gần nguồn nhất; N là một điểm nằm trên AB dao động với biên độ cực đại gần O nhất. Coi biên độ sóng không thay đổi trong quá trình truyền đi. Khoảng cách giữa 2 điểm M, N lớn nhất trong quá trình dao động gần nhất với giá trị nào sau đây?
Phát biểu nào sau đây là đúng về sóng âm tần và sóng cao tần trong quá trình phát sóng vô tuyến?
Chiếu ánh sáng trắng (có bước sóng\(\lambda \) biến đổi từ 400 nm tới 760 nm) vào tấm kim loại có công thoát\({{A}_{0}}={{3,31.10}^{-19}}J\)có electron bật ra không? Nếu có hãy tính vận tốc ban đầu cực đại của e quang điện. Biết rằng năng lượng electron nhận được dùng vào 2 việc: làm cho electron thoát ra khỏi kim loại, phần còn lại ở dạng động năng của electron. Cho\(h={{6,625.10}^{-34}}Js,c={{3.10}^{8}}{m}/{s}\;,m={{9,1.10}^{-31}}kg.\)
Đối với các dụng cụ tiêu thụ điện như quạt, tủ lạnh, động cơ điện…. với công suất định mức P thì điện áp định mức U, nếu nâng cao hệ số công suất thì làm cho
Cho mạch điện như hình vẽ, E = 12(V), \(r=1\left( \Omega \right)\); Đèn thuộc loại \(6V-3W;{{R}_{1}}=5\left( \Omega \right);{{R}_{V}}=\infty ;{{R}_{A}}\approx 0,{{R}_{2}}\)là một biến trở. Giá trị của R2 để đèn sáng bình thường là
Chọn câu trả lời đúng nhất. Gọi k là hệ số nhân nơtron. Điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy ra là
Thứ tự nào sau đây của các ánh sáng đơn sắc ứng với tần số tương ứng tăng dần?
Con lắc đơn dao động điều hòa với phương trình\(s=\cos \left( 2t+0,69 \right)dm\), t tính theo đơn vị giây. Biên độ dao động của con lắc là
Một con lắc đơn dao động điều hòa có chu kì 1,50(s). Tăng chiều dài con lắc thêm 44% so với ban đầu thì chu kì dao động điều hòa của con lắc bằng
Một đèn laze có công suất phát sáng 1 W phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng\(0,7\mu m\). Cho\(h={{6,625.10}^{-34}}Js,c={{3.10}^{8}}{m}/{s}\;\). Số phôtôn của nó phát ra trong 1 giây là
Trong thí nghiệm giao thoa sóng, người ta tạo ra trên mặt nước hai nguồn sóng A, B dao động với phương trình\({{u}_{A}}={{u}_{B}}=5\cos 10\pi t\,cm\). Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 20 cm/s. Một điểm N trên mặt nước với\(AN-BN=-10\,cm\)nằm trên đường cực đại hay cực tiểu thứ mấy, kể từ đường trung trực của AB?
Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân\({}_{1}^{2}D+{}_{1}^{2}D\to {}_{Z}^{A}Z+{}_{0}^{1}n\). Biết độ hụt khối của hạt nhân D là\(\Delta {{m}_{D}}=0,0024u\)và của hạt nhân X là\(\Delta {{m}_{X}}=0,0083u\). Phản ứng này thu hay tỏa bao nhiêu năng lượng? Cho\(1u=931\,{MeV}/{{{c}^{2}}}\;.\)
Biết các năng lượng liên kết của lưu huỳnh S32, crôm Cr52, urani U238 theo thứ tự là 270 MeV, 447 MeV, 1785 MeV. Hãy sắp xếp các hạt nhân ấy theo thứ tự độ bền vững tăng lên.
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng trắng bằng khe Y-âng, người ta dùng kính lọc sắc để chỉ cho ánh sáng từ màu lam đến màu cam đi qua hai khe (có bước sóng từ\(0,45\mu m\)đến\(0,65\mu m\)). Biết\({{S}_{1}}{{S}_{2}}=a=1mm\), khoảng cách từ hai khe đến màn D = 2 m. Khoảng có bề rộng nhỏ nhất mà không có vân sáng nào quan sát được ở trên màn bằng
Một con lắc lò xo gồm một vật có khối lượng m = 100g gắn vào lò xo có độ cứng k, dao động điều hòa theo phương trình có dạng\(x=A\cos \left( \omega t+\varphi \right)\). Biết đồ thị lực kéo về theo thời gian F(t) như hình vẽ. Lấy\({{\pi }^{2}}=10\). Phương trình dao động của vật là