Cho đồ thị phụ thuộc thời gian của điện áp xoay chiều như hình vẽ.
.PNG)
Đặt điện áp đó vào hai đầu đoạn mạch gồm một cuộn dây thuần cảm L, điện trở thuần R, tụ điện C=1/(2π)mF mắc nối tiếp. Biết hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn dây L và hai đầu tụ điện bằng nhau và bằng một nửa trên điện trở R. Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đó là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Từ đồ thị, ta thấy chu kì của điện áp hai đầu đoạn mạch là:
\( T = 2.(12,5 - 2,5){.10^{ - 3}} = 0,02(s) \to \omega = \frac{{2\pi }}{T} = 100\pi (rad/s)\)
+ Ở thời điểm t=2,5.10−3s, điện áp bằng 0 và đang giảm, góc quay của điện áp là: \( \Delta \varphi = \omega \Delta t = 100\pi {.2,5.10^{ - 3}} = \frac{\pi }{4}(rad)\)
+ Ta có vòng tròn lượng giác:
.PNG)
+ Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy:
\( 120 = {U_0}\cos (\frac{\pi }{4}) \to {U_0} = 120\sqrt 2 (V)\)
Theo đề bài ta có:
\(\begin{array}{l} {U_L} = {U_C} = \frac{{{U_R}}}{2} \to I.{Z_L} = I.{Z_C} = \frac{{I.R}}{2}\\ \to {Z_L} = {Z_C} = \frac{R}{2} \end{array}\)
Vậy trong mạch có cộng hưởng
\(\left\{ \begin{array}{l} \omega = \frac{1}{{\sqrt {LC} }} \to L = \frac{1}{{{\omega ^2}.C}} = \frac{{0,2}}{\pi }(H)\\ {U_R} = U = \frac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 }} = \frac{{120\sqrt 2 }}{{\sqrt 2 }} = 120(V) \end{array} \right.\)
+ Dung kháng của tụ điện là:
\( {Z_C} = \frac{1}{{\omega C}} = 20\Omega \to R = 2{Z_C} = 40\Omega \)
+ Công suất của mạch là:
\( P = \frac{{{U_R}^2}}{R} = \frac{{{{120}^2}}}{{40}} = 360W\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật lý năm 2020
Trường THPT Hàn Thuyên
Câu hỏi liên quan
-
Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp có cuộn sơ cấp A và cuộn thứ cấp B. Cuộn A được nối với mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng không đổi. Cuộn B gồm các vòng dây quấn cùng chiều, một số điểm trên B được nối ra các chốt m, n, p, q (như hình vẽ). Số chỉ của vôn kế V có giá trị nhỏ nhất khi K ở chốt nào sau đây:
.PNG)
-
Dao động duy trì là dao động tắt dần mà người ta đã:
-
Đài phát thanh – truyền hình Bắc Ninh có trụ sở tại thành phố Bắc Ninh. Xét một sóng điện từtruyền theo phương ngang từ đài về phía Nam. Gọi B0 và E0 lần lượt là độ lớn cực đại của véc-tơ cảm ứng từ và véc-tơ cường độ điện trường trong sóng điện từ này. Vào thời điểm t nào đó, tại một điểm M trên phương truyền đang xét, véc-tơ cảm ứng từ hướng thẳng đứng lên trên và có độ lớn là B0/2. Khi đó véc-tơ cường độ điện trường có độ lớn là:
-
Một con lắc đơn dao động điều hòa ở nơi có gia tốc trọng trường g = \(\Pi^2\)(m/s2) với chu kỳ T = 1s. Chiều dài l của con lắc đơn đó là:
-
Một con lắc đơn gồm vật nhỏ khối lượng m, dây treo có chiều dài l dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g. Tần số dao động riêng của con lắc đó là
-
Hình vẽ dưới đây biểu diễn hình dạng của một sợi dây đang có sóng dừng với tần số f = 20 Hz. Biết các đường 3, 2, 1 lần lượt là hình dạng sợi dây ở thời điểm t, t + Δt, t + 3Δt. Giá trị của Δt nhỏ nhất là:
.PNG)
-
Một mạch điện xoay chiều R, L, C nối tiếp (cuộn dây thuần cảm)có R = 100 Ω, L = 1/π H,C = 10-4/2π F. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều có tần số f = 50 Hz. Độ lệch phagiữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong mạch là:
-
Hiện tượng giao thoa xảy ra khi có:
-
Tại một buổi thực hành tại phòng thí nghiệm bộ môn vật lý trường THPT Lương Đắc Bằng. Một học sinh lớp 12A3, dùng đồng hồ bấm giây để đo chu kỳ dao động điều hòa T của một con lắc đơn bằng cách đo thời gian dao động. Ba lần đo cho kết quả thời gian của mỗi chu kỳ dao động lần lượt là 2,01s; 2,12s; 1,99s. Thang chia nhỏ nhất của đồng hồ là 0,01s. Kết quả của phép đo chu kỳ được biểu diễn bằng:
-
Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào sau đây là sai ?
-
Một máy phát điện xoay chiều một pha rôto có 2 cặp cực. Để tần số dòng điện phát ra là 50 (Hz)thì rôto phải quay với tốc độ là bao nhiêu?
-
Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L, tụ có C = 1,25\( \mu F\) . Dao động điện từ trong mạch có tần số góc \(\omega\)= 4000 (rad/s), cường độ dòng điện cực đại \(I_0=40mA\) trong mạch . Năng lượng điện từ trong mạch là
-
Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây có độ tự cảm 6μH có điện trở thuần 1Ω và tụ điệncó điện dung 6nF. Điện áp cực đại trên tụ lúc đầu 10V. Để duy trì dao động điện từ trong mạch người tadùng một pin có suất điện động là 10V, có điện lượng dự trữ ban đầu là 400C. Nếu cứ sau 12 giờ phải thay pin mới thì hiệu suất sử dụng của pin là:
-
Một người cận thị có điểm cực viễn cách mắt 100 cm. Tính độ tụ của kính phải đeo sát mắt để có thể nhìn vật ở vô cực mà không cần phải điều tiết:
-
Hai thanh nhỏ gắn trên cùng một nhánh âm thoa chạm vào mặt nước tại hai điểm A và B cách nhau l = 4 cm. Âm thoa rung với tần số f = 400 Hz, vận tốc truyền trên mặt nước v = 1,6 m/s.Giữa hai điểm A và B có bao nhiêu gợn sóng, trong đó có bao nhiêu điểm đứng yên?
-
Một mạch dao động LC lí tưởng gồm tụ có điện dung C và cuộn cảm có độ tự cảm L. Nối 2 cực của nguồn điện một chiều có suất điện động E điện trở trong r vào 2 đầu cuộn cảm. Sau khi dòng điện trong mạch ổn định, cắt nguồn thì trong mạch LC có dao động điện từ với điện áp cực đại giữa hai bản tụ là Uo. Biết L = 25r2C. Tỉ số giữa Uo và E là:
-
Khi mắc tụ C1 vào mạch dao động thì thu được sóng điện từ có bước sóng λ1=100m, thay tụ C1 bằng tụ C2 thì mạch thu được sóng λ2=75m. Khi mắc hai tụ nối tiếp với nhau rồi mắc vào mạch thì bắt được sóng có bước sóng là:
-
Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 6cos(4πt)cm, biên độ dao động của vật là
-
Đặt lần lượt điện áp u = U\(\sqrt2\)cos ωt (V) vào bốn đoạn mạch khác nhau có các RLC nối tiếp (cuộn dây thuần cảm) ta được kết quả dưới đây:
Đoạn mạch Điện trở R Hệ số công suất 1 50 0,6 2 100 0.8 3 80 0,7 4 120 0,9 Đoạn mạch tiêu thụ công suất lớn nhất là mạch số
-
Một khu tập thể tiêu thụ một công suất điện 14289 W, trong đó các dụng cụ điện ở khu này đều hoạtđộng bình thường ở điện áp hiệu dụng là 220 V. Điện trở của dây tải điện từ nơi cấp điện đến khu tập thể là r.Khi khu tập thể không dùng máy biến áp hạ thế, để các dụng cụ điện của khu này hoạt động bình thường thìđiện áp hiệu dụng ở nơi cấp điện là 359 V, khi đó điện áp tức thời ở 2 đầu dâycủa khu tập thể nhanh pha π/6so với dòng điện tức thời chạy trọng mạch. Khi khu tập thể dùng máy biến áp hạ thế lí tưởng có tỉsố N1/N2=15, để các dụng cụ điện của khu này vẫn hoạt động bình thường giống như khi không dùng máy biến áp hạ thế thì điện áp hiệu dụng ở nơi cấp điện gần giá trị nào nhất sau đây (biết hệ số công suất ở mạch sơ cấp của máy hạ thế bằng 1):
