Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R, cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở r, tụ điện có điện dung C thay đổi được như hình bên. Khi C = Co hoặc C= 3Co thì độ lớn độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch AB và điện áp hai đầu đoạn mạch MB là lớn nhất và bằng \(\Delta \varphi \) với \(\tan \Delta \varphi = 0,75\). Khi C = 1,5Co thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu R có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ độ lệch pha giữa \({u_{MB}}\) và \({u_{AB}}\): \(\Delta \varphi \, = \,{\varphi _{MB}} - {\varphi _{AB}}\) và \(\tan \Delta \varphi \, = \,\frac{{\tan {\varphi _{MB}} - \tan {\varphi _{AB}}}}{{1 + \tan {\varphi _{MB}}.\tan {\varphi _{AB}}}}\)
\(\tan \Delta \varphi = \frac{{\frac{{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}}{r} - \frac{{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}}{{R + r}}}}{{1 + \frac{{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}}{r}.\frac{{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}}{{R + r}}}}\) = \(\frac{{\frac{{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right).R}}{{\left( {R + r} \right).r}}}}{{1 + \frac{{{{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}}}{{\left( {R + r} \right).r}}}}\) = \(\frac{R}{{\frac{{\left( {R + r} \right)r}}{{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}} + \left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}}\)
Suy ra: (tanΔφ)max khi \(\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right) = \pm \sqrt {\left( {R + r} \right)r} \) ( 1)
và \({\left( {\tan \Delta \varphi } \right)_{\max }} = \frac{R}{{2\sqrt {\left( {R + r} \right)r} }} = \frac{3}{4}\) ⇒ \(\frac{R}{r} = 3\)
Chuẩn hóa: r = 1 thì R =3 và từ (1) , ta được \({Z_L} - {Z_C} = \pm 2\) và \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}
{{Z_L} - {Z_{{C_o}}} = - 2}\\
{{Z_L} - \frac{{{Z_{{C_o}}}}}{3} = \,\,\,\,2}
\end{array}} \right. \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}
{{Z_{{C_o}}} = 6}\\
{{Z_L} = 4}
\end{array}} \right.\)
+ Khi C = 1,5CO ⇔ \({Z_C} = \frac{{{Z_{{C_o}}}}}{{1,5}} = 4\) = ZL ( cộng hưởng) . Lúc đó : \({U_R} = \frac{{R.U}}{{R + r}} = \frac{{3.120}}{4} = 90\,V\)
Đáp án D
Câu hỏi liên quan
-
Hình bên mô tả một hệ gồm hai con lắc lò xo nằm ngang, đồng trục cùng được gắn vào giá G. Các lò xo nhẹ k1 và k2 có độ cứng lần lượt là 32 N/m và 12 N/m. Các vật nhỏ m1 và m2 có khối lượng lần lượt là 512 g và 192 g. Đưa hai vật đến các vị trí sao cho cả hai lò xo cùng dãn 15 cm rồi thả nhẹ m1 để m1 dao động điều hòa. Sau khi thả m1 một khoảng thời gian \(\Delta t\) thì thả nhẹ m2 để m2 dao động điều hòa. Biết rằng G được gắn với sàn, G không bị trượt trên sàn khi hợp lực của các lực đàn hồi của hai lò xo tác dụng vào G có độ lớn không vượt quá 4,2 N. Lấy \({\pi ^2} = 10\). Giá trị lớn nhất của \(\Delta t\) để G không bao giờ bị trượt trên sàn là:
-
Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện tử tự do. Cường độ dòng điện trong mạch có phương trình \(i = 4\cos (2\pi {.10^6}t)\) (mA) (t tính bằng s). Tại thời điểm \(t = 1\mu s\), cường độ dòng điện trong mạch có giá trị là
-
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m và lò xo nhẹ có độ cứng k đang dao động điều hòa. Đại lượng \(T = 2\pi \sqrt {\frac{m}{k}}\), được gọi là:
-
Hạt nhân \({}_6^{14}C\) có độ hụt khối bằng 0,1131 u. Biết \(1{\rm{ }}u{\rm{ }} = {\rm{ }}931,5{\rm{ }}MeV/{c^2}\). Năng lượng liên kết của hạt nhân \({}_6^{14}C\) là:
-
Chiều một chùm ánh sáng trắng, hợp tới mặt bên của một lăng kính. Sau khi qua lăng kính, chùm sáng bị phân tách thành các chùm sáng có màu khác nhau. Đây là hiện tượng
-
Một con lắc đơn đang dao động điều hòa với biên độ góc \({a_o} = 0,1\) rad ở nơi có gia tốc trọng trưởng g = 10 m/s2. Biết khối lượng vật nhỏ của con lắc m =50 g. Lực kéo về tác dụng vào vật có giá trị cực đại là
-
Khi nói về tia laze, phát biểu nào sau đây sai?
-
Thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc được ứng dụng để
-
Các nuclôn trong hạt nhân hút nhau bằng các lực rất mạnh tạo nên hạt nhân bền vững. Các lực hút đó gọi là là:
-
Theo phương pháp giản đồ Fre-nen, một dao động điều hòa có phương trình \(x{\rm{ }} = {\rm{ }}4cos8\pi t\) (cm) (t tính bằng s) được biểu diễn bằng vectơ quay \(\overrightarrow {OM}\). Tốc độ góc của \(\overrightarrow {OM}\) là
-
Một máy phát điện xoay chiều một pha khi hoạt động tạo ra suất điện động \(e = 60\sqrt 2 \cos 100\pi t\) (V). Giá trị hiệu dụng của suất điện động này là
-
Sóng truyền trên một sợi dây có hai đầu cố định với bước sóng \(\lambda \). Muốn có sóng dùng trên dây thì chiều dài l của dây thỏa mãn công thức nào sau đây?
-
Giới hạn quang điện của một kim loại là 350 nm. Lấy \(h{\rm{ }} = {\rm{ }}6,{625.10^{ - 34}}Js;{\rm{ }}c{\rm{ }} = {\rm{ }}{3.10^8}m/s,1{\rm{ }}eV{\rm{ }} = {\rm{ }}1,{6.10^{ - 19}}{\rm{ }}J\). Công thoát êlectron khỏi kim loại này là
-
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở R. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là:
-
Một con lắc đơn chiều dài 1 đang dao động điều hòa với biên độ góc \({\alpha _0}\) (rad). Biên độ dao động của con lắc là
-
Số nuclôn có trong hạt nhân \({}_3^7Li\) là
-
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1.00 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,50 m. Hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,70 \(\mu m\). Trên màn, khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp là:
-
Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Biết động năng cực đại của con lắc là 80 mJ, lực kéo về cực đại tác dụng lên vật nhỏ của con lắc là 4 N. Khi vật qua vị trí có li độ 3 cm thì động năng của con lắc có giá trị là:
-
Một hệ đang dao động cưỡng bức, phát biểu nào sau đây sai?
-
Một điện tích điểm q dương được đặt trong điện trường đều có cường độ điện trường E. Độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích được tính bằng công thức nào sau đây?
