Mạch nối tiếp theo thứ tự gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U = 50 V không đổi nhưng tần số thay đổi được. Khi tần số f = f1 thì đồ thị điện áp hai đầu đoạn mạch R, L và RC cho như hình. Khi tần số f = f2 thì điện áp hiệu dụng hai đầu Uc đạt giá trị cực đại bằng bao nhiêu?
A. 50,45 V.
B. 60,45 V.
C. 55,45 V.
D. 65,45 V.
Lời giải của giáo viên
Xét đồ thị tại \(t=0\)
\({u_{RL}}\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}
{{U_{0RL}} = \sqrt 6 \cdot x}\\
{{\varphi _{uRL}} = 0}
\end{array}} \right.{u_{RC}}\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}
{{U_{0RC}} = 2x}\\
{{\varphi _{uRC}} = - \frac{{5\pi }}{{12}}}
\end{array}} \right.\)
Dựa trên giản đồ vector Fresnel :
+ Định lý hàm cos: \({{\left( {{U}_{L}}+{{U}_{C}} \right)}^{2}}=U_{RL}^{2}+U_{RC}^{2}-2{{U}_{RL}}{{U}_{RC}}\cos \left( \frac{5\pi }{12} \right)\)
\(\Rightarrow {{\text{U}}_{\text{L}}}+{{\text{U}}_{\text{C}}}=\sqrt{4+2\sqrt{3}}\)
\(+\text{S}=\frac{1}{2}*\sqrt{6}*2*\sin \left( \frac{5\pi }{12} \right)=\frac{1}{2}*{{\text{U}}_{\text{R}}}\left( {{\text{U}}_{\text{L}}}+{{\text{U}}_{\text{C}}} \right)\)
\(\Rightarrow {{\text{U}}_{\text{R}}}=\sqrt{3},{{\text{U}}_{\text{L}}}=\sqrt{3},{{\text{U}}_{\text{C}}}=1\)
\(\Rightarrow {{Z}_{L}}=\text{R},{{Z}_{C}}=\frac{\text{R}}{\sqrt{3}}\Rightarrow {{Z}_{L}}{{Z}_{C}}=\frac{{{\text{R}}^{2}}}{\sqrt{3}}\Rightarrow \frac{{{\text{R}}^{2}}\text{C}}{2~\text{L}}=\frac{\sqrt{3}}{2}\)
+ Khi \({{\omega }_{2}}\) thì \({{\text{U}}_{\text{cmax}}}\Rightarrow {{\left( \frac{\text{U}}{{{\text{U}}_{\text{Cmax}}}} \right)}^{2}}=1-{{\left( 1-\frac{{{\text{R}}^{2}}\text{C}}{2~\text{L}} \right)}^{2}}\Rightarrow {{\text{U}}_{\text{cmax}}}=\frac{\text{U}}{\sqrt{1-{{\left( 1-\frac{{{\text{R}}^{2}}\text{C}}{2~\text{L}} \right)}^{2}}}}=50,45(~\text{V})\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Đặt điện áp xoay chiều \(\text{u}=100\sqrt{2}\cos \omega \text{t}(\text{V})\) vào hai đầu một cuộn cảm thuần. Tại thời điểm dòng điện chạy qua cuộn cảm bằng một nửa giá trị hiệu dụng của nó thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn là
Con lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m, dây treo có chiều dài ℓ được kích thích dao động điều hòa với biên độ \({{\alpha }_{0}}\) (rad) (góc \({{\alpha }_{0}}\) bé) tại nơi có gia tốc trọng trường g. Cơ năng dao động của con lắc là
Cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua mạch có phương trình \(i=2\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{3} \right)A\) với \(t\) được tính bằng giây. Dòng điện có giá trị \(i\) = −2 A lần đầu tiên vào thời điểm
Chọn đáp án đúng nhất: Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa hai điểm dao động với biên độ cực đại trên đường nối hai nguồn bằng
Mạng điện xoay chiều dân dụng của Việt Nam có tần số là
Một con lắc lò xo có độ cứng k = 100 N/m, dao động điều hoà với biên độ A = 10 cm. Cơ năng của con lắc là
Hai điểm M và N nằm trong một điện trường có hiệu điện thế UMN = 300 V. Công của điện trường làm dịch chuyển điện tích q = −2. 10−6 C từ M đến N là
Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt là \({{x}_{1}}=4\cos \left( \pi t+\frac{\pi }{6} \right)\text{cm};{{x}_{2}}=4\cos \left( \pi \text{t}+\frac{\pi }{2} \right)\text{cm}\). Xác định tốc độ cực đại của vật trong qua trình dao động.
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có chu kỳ T =2s, tăng khối lượng của vật lên gấp đôi thì chu kỳ con lắc bằng
Trong không khí, khi hai điện tích điểm đặt cách nhau lần lượt là d (cm) và (d + 10 )(cm) thì lực tương tác điện giữa chúng có độ lớn tương ứng là 20.10−7 N và 5.10−7 N. Giá trị của d là
Khi vật dao động điều hòa, đại lượng không thay đổi theo thời gian là
Một tụ điện trên vỏ có ghi (2 μF − 400 V). Giá trị 400 V đó là
Trong máy phát điện xoay chiều một pha, phần cảm có tác dụng
Một chất điểm dao động có phương trình li độ sau: \(x=4\cos \left( \frac{4\pi }{3}t+\frac{5\pi }{6} \right)(x\)tính bằng cm; t tính bằng s). Kể từ lúc t = 0 chất điểm đi qua li độ \(x=2\sqrt{3}~\text{cm}\) lần thứ 2012 vào thời điểm