Đặt điện áp xoay chiều \(u=50\sqrt{10}\cos \left( 100\pi t \right)\left( V \right)\) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở \(R=100\Omega ,\) tụ điện và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm có giá trị cực đại thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là 200V. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch khi đó là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiThay đổi L để \({{U}_{L}}={{U}_{L\max }}\) ta có:
\({{U}_{L}}\left( {{U}_{L}}-{{U}_{C}} \right)={{U}^{2}}\Leftrightarrow {{U}_{L}}\left( {{U}_{L}}-200 \right)={{\left( 50\sqrt{5} \right)}^{2}}\Leftrightarrow U_{L}^{2}-200{{U}_{L}}-12500=0\Rightarrow {{U}_{L}}=250V\)
Lại có: \({{U}^{2}}=U_{R}^{2}+{{\left( {{U}_{L}}-{{U}_{C}} \right)}^{2}}\Rightarrow {{U}_{R}}=100V\)
Cường độ dòng điện hiệu qua mạch: \(I=\frac{{{U}_{R}}}{R}=\frac{100}{100}=1\left( A \right)\Rightarrow {{I}_{0}}=\sqrt{2}\left( A \right)\)
Độ lệch pha giữa u và i:
\(\tan \varphi = \frac{{{U_L} - {U_C}}}{{{U_R}}} = \frac{{250 - 200}}{{100}} = \frac{1}{2} \Rightarrow \varphi = 0,436\left( {rad} \right)\)
\({{\varphi }_{u}}-{{\varphi }_{i}}=0,4636\Rightarrow {{\varphi }_{i}}={{\varphi }_{u}}-0,4636=-0,4636rad\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Gia Viễn
