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:
-
Khi nói về sóng điện tử, phát biểu nào sau đây đúng?
-
Trong thí nghiệm về giao thoa sóng ở mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp đặt tại A và B cách nhau 13 cm, dao động cùng pha cùng tần số 20 Hz theo phương thẳng đứng, phát ra hai sóng lan truyền trên mặt chất lỏng với tốc độ 50 cm/s. Ở mặt chất lỏng, M và N là hai điểm sao cho ABMN là hình thang cân có đáy MN dài 8 cm và đường cao dài 8 cm. Sổ điểm cực đại giao thoa trên đoạn thẳng MN là:
-
Một hệ đang dao động cưỡng bức, phát biểu nào sau đây sai?
-
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, chiếu sáng hai khe đồng thời bằng hai bức xạ đơn sắc có bước sóng 720 nm và \(\lambda \left( {380nm < \lambda < 760nm} \right)\). Trên màn quan sát, O là vị trí của vân sáng trung tâm. Nếu \({\lambda} = {\lambda _1}\) thì điểm M trên màn là vị trí trùng nhau gần O nhất của hai vân sáng, trong khoảng OM (không kể O và M) có 5 vân sáng của bức xạ có bước sóng 720 nm. Nếu \(\lambda = {\lambda _2}\left( {{\lambda _2} \ne {\lambda _1}} \right)\) thì M vẫn là vị trí trùng nhau gần O nhất của hai vân sáng. Nếu chiếu sáng hai khe đồng thời chỉ bằng hai bức xạ có bước sóng \({\lambda _1}\) và \({\lambda _2}\) thì trong khoảng OM (không kể O và M) có tổng số vân sáng là:
-
Âm có tần số lớn hơn 20 000 Hz được gọi 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
-
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:
-
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:
-
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
-
Thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc được ứng dụng để
-
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:
-
Một nhạc cụ phát ra âm cơ bản hay họa âm thứ nhất có tần số \({f_o} = 440Hz\), nhạc cụ đó cũng đồng thời phát ra một loạt âm có tần số \(2{f_o};3{f_o}:4{f_o}\), gọi là các họa âm thứ hai, thứ ba, thứ tư,... Nhạc cụ này có thể phát ra họa âm có tần số nào sau đây?
-
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
-
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:
-
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu một đoạn mạch thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là I. Gọi \(\varphi \) là độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong đoạn mạch. Công suất điện tiêu thụ P của đoạn mạch được tính bằng công thức nào sau đây?
-
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?
-
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
-
Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch MN gồm tụ điện C mắc nối tiếp với ampe kế A (ampe kế nhiệt) như hình bên. Khi tăng tần số f thì số chỉ của ampe kế thay đổi như thế nào?
-
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:
