Đặt điện áp \( u = 80\sqrt 2 \cos (100\pi t - \frac{\pi }{4})(V)\) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở \( 20\sqrt 3 \)Ω , cuộn thuần cảm và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung đến giá trị C=C0 để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại bằng 160V. Giữ nguyên giá trị C=C0 , biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Khi C=C0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại ⇒ u vuông pha với uRL
Ta có, giản đồ vecto như hình vẽ
.PNG)
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông:
\(\begin{array}{l} {U^2} = {U_{C\max }}({U_{C\max }} - {U_L}) \to {U_{C\max }} - {U_L} = \frac{{{U^2}}}{{{U_{C\max }}}} = \frac{{{{80}^2}}}{{160}} = 40\Omega \\ \to {U_R} = \sqrt {{U^2} - {{({U_{C\max }} - {U_L})}^2}} = \sqrt {{{80}^2} - {{40}^2}} = 40\sqrt 3 \Omega \end{array}\)
+ Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch:
\( I = \frac{{{U_R}}}{R} = \frac{{40\sqrt 3 }}{{20\sqrt 3 }} = 2A\)
Ta có: \( \sin \varphi = \frac{{{U_{C\max }} - {U_L}}}{U} = \frac{{40}}{{80}} = 0,5 \to \varphi = \frac{\pi }{6}\)
Vậy biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là:
\( i = 20\sqrt 2 \cos (100\pi t - \frac{\pi }{{12}})(A)\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THPT Nguyễn Viết Xuân
