Để xác định độ tự cảm L và điện trở trong r của một cuộn dây, một học sinh mắc nối tiếp điện trở \(R=10\Omega\) với cuộn dây như hình (hình a). Dùng vôn kế đo các điện áp trên mạch với các vị trí\(U_{ab}, U_{bc}, U_{ac}\), sau đó giản đồ Frenen với các véc-tơ tương ứng theo đúng tỉ lệ như hình (hình b). Độ tự cảm và điện trở trong của cuộn dây trong thí nghiệm này gần giá trị nào nhất? Biết tần số góc của mạch \(\omega=100\pi (rad/s)\)
.PNG)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiDựa theo tỉ lệ của các điện áp hiệu như hình vẽ:
\( {U_{bc}} = \frac{{\sqrt 5 }}{3}{U_{ab}};{U_{ac}} = \frac{{2\sqrt 5 }}{3}{U_{ab}}\)
Từ đồ thị ta có:
\(\begin{array}{l} {U_{bc}} = \frac{{\sqrt 5 }}{3}{U_{ab}} \to Z_L^2 + {r^2} = \frac{5}{9}{R^2}\\ {U_{ac}} = \frac{{2\sqrt 5 }}{3}{U_{ab}} \to {(R + r)^2} + Z_L^2 = \frac{{20}}{9}{R^2}\\ \to {R^2} + 2Rr + \frac{5}{9}{R^2} = \frac{{20}}{9}{R^2} \Leftrightarrow \frac{1}{3}{R^2} = Rr \to r = \frac{R}{3} = \frac{{10}}{3}\Omega \approx 3,3\Omega \\ \Leftrightarrow Z_L^2 + \frac{{{R^2}}}{9} = \frac{{5{R^2}}}{9} \to {Z_L} = \frac{{2R}}{3}\Omega \to L = \frac{{{Z_L}}}{\omega } = \frac{{20}}{{3.100\pi }} = 0,021H \end{array}\)
Câu hỏi liên quan
-
Trong mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh. Nếu tăng tần số dòng điện thì:
-
Trong mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp có phương trình điện áp \(u = U_0cos( \omega t + \varphi ) V \). Góc lệch pha giữa u và i phụ thuộc vào:
-
Một đoạn mạch xoay chiều chỉ chứa 2 trong 3 phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Biết rằng điện áp ở hai đầu đoạn mạch chậm pha π/4 so với cường độ dòng điện. Đoạn mạch chứa
-
Một đoạn mạch gồm cuộc dây thuần cảm có độ tự cảm \(\text{L}=\frac{\text{1}}{\pi }\text{ H}\) mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 100 W. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều \(u=100\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t \right)\text{ (V)}\text{.}\) Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là
-
Mạch nối tiếp gồm ampe kế, tụ điện có điện dung \( C = \frac{{0,2}}{\pi }mF\), cuộn cảm có hệ số tự cảm \( L = \frac{2}{\pi }H\) rồi mắc vào mạng điện xoay chiều \((220V-50Hz)\). Số chỉ ampe kế là:
-
Đặt vào 2 đầu một hộp kín X gồm các phần tử mắc nối tiếp (các phần tử có thể là điện trở R, tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L) một điện áp\(u=50cos\left( 100\pi t+\frac{\pi }{6} \right)\text{ }(\text{V})\) thì cường độ dòng điện qua mạch là \(i=2cos\left( 100\pi t+\frac{2\pi }{3} \right)\text{ }(A).\) Nếu thay điện áp trên bằng điện áp khác có biểu thức \(u=50\sqrt{2}cos\left( 200\pi t+\frac{2\pi }{3} \right)\text{ }(\text{V})\) thì cường độ dòng điện sẽ là \(i=\sqrt{2}cos\left( 200\pi t+\frac{\pi }{6} \right)\text{ }(A).\) Hộp kín X chứa
-
Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp. Cường độ dòng điện chạy trong mạch có biểu thức i = I0cos(ωt) A. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch được cho bởi
-
Đặt điện áp \(u=U\sqrt{2}\cos \omega t\) (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn dây và tụ điện. Biết cuộn dây có hệ số công suất 0,8 và tụ điện có điện dung thay đổi được. Gọi Ud và UC là điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện. Điều chỉnh C để (Ud + UC) đạt giá trị cực đại, khi đó tỉ số của cảm kháng với dung kháng của đoạn mạch là
-
Trong mạch dao động LC có điện trở thuần bằng không thì:
-
Đặt điện áp \( u = {U_0}cos\left( {\omega t + \frac{{2\pi }}{3}} \right)\left( V \right)\) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua mạch \( i = {I_0}cos\left( {\omega t + \frac{{5\pi }}{{12}}} \right)\left( A \right)\). Tỉ số của điện trở thuần R và cảm kháng ZL của cuộn cảm thuần là.
-
Mạch điện như hình vẽ, các vôn kế: V1 chỉ 75V, V2 chỉ 125V, \(u_{MP}= 100\sqrt 2(cos 100\pi t)V \). Cuộn cảm có điện trở. Cho RA = 0, \( R_{V1} = R_{V2}=\infty\) Biểu thức điện áp uMN là:
-
Hai cuộn dây R1, L1 và R2, L2 mắc nối tiếp nhau và đặt vào một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U. Gọi U1 và U2 là điện áp hiệu dụng tưong ứng giữa hai cuộn R1, L1 và R2, L2. Điều kiện U = U1 + U2 là:
-
Đoạn mạch RLC có R thay đổi được mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế không đổi. Xác định R để hiệu điện thế hai đầu điện trở đạt giá trị cực đại?
-
Cho một đoạn mạch RLC nối tiếp. Biết \(L=\frac{2}{\pi }\text{ }H;\text{ }C=\frac{{{2.10}^{-4}}}{\pi }\text{ }F;\) R thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp có biểu thức \(u={{U}_{0}}\cos \left( 100\pi t \right)\text{ }(V).\) Để uC chậm pha \(\frac{2\pi }{3}\) so với uAB thì R phải có giá trị là:
A. B. $$ C. D. $$
-
Trong một đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh, cường độ dòng điện trễ pha một góc \(\left( 0<\varphi <\frac{\pi }{2} \right)\) so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. Đoạn mạch đó
-
Đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn dây. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở, cuộn dây và hai đầu đoạn mạch lần lượt là 70 V, 150 V và 200 V. Hệ số công suất của cuộn dây là
-
Một mạch điện gồm \(R=60\text{ }\Omega ,\text{ }L=\frac{0,12}{\pi }\text{ }H,\text{ }C=\frac{1}{200\pi }\text{ }F\) mắc nối tiếp. Cho dòng điện xoay chiều hình sin có tần số f = 50 Hz qua mạch thì tổng trở của đoạn mạch là
-
Đặt điện áp \(\text{u}=16\text{0}\sqrt{\text{2}}\text{cos}\left( \text{100}\pi \text{t} \right)\text{ }V\) vào hai đầu đoạn mạch không phân nhánh gồm điện trở thuần \(100\sqrt{3}\text{ }\Omega ,\) cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(\frac{1}{\pi }\text{ }H\) và tụ điện có điện dung \(\frac{\text{1}{{\text{0}}^{-4}}}{\text{2}\pi }\text{ }F.\) Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm là
-
Cho mạch điện xoay chiều nối tiếp R, C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế \(u=120\sqrt{2}cos\left( 100\pi t \right)(\text{V})\) thì \({{Z}_{C}}=\frac{R}{\sqrt{3}}.\) Tại thời điểm t = 1/150 s thì hiệu điện thế trên tụ có giá trị bằng
-
Trong đoạn mạch AB có ba phần tử R, L, C không phân nhánh, gọi \(u_{AB};u_{};u_{L};u_{C}\) lần lượt là các điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch, điện trở R, cuộn dây thuần cảm và tụ điện, i là dòng điện qua đoạn mạch. Chọn phát biểu đúng:
