Một đoạn mạch RLC mắc nối tiếp gồm điện trở R = 30 Ω, tụ điện có dung kháng và một cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U = 100V có tần số không thay đổi. Điều chỉnh hệ số tự cảm của cuộn cảm đến giá trị sao cho điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm \({U_L}\) đạt giá trị cực đại. Các giá trị cảm kháng \({Z_L}\)và \({U_Lmax}\) lần lượt là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiL của cuộn dây thay đổi, còn các đại lượng khác không đổi:
Hiệu điện thế \({U_L} = I.{Z_L} = \frac{U}{{\sqrt {\frac{{{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}}}{{Z_L^2}}} }} = \frac{U}{{\sqrt {\frac{{{R^2} + Z_C^2}}{{Z_L^2}} - \frac{{2{{\rm{Z}}_C}}}{{{Z_L}}} + 1} }}\) đạt cực đại khi và chỉ khi: \(\left\{ \begin{array}{l} {Z_L} = \frac{{{R^2} + Z_C^2}}{{{Z_C}}}\\ {U_{L\max }} = \frac{{U\sqrt {{R^2} + Z_C^2} }}{R} \end{array} \right.\)
và khi đó ta có : \({\left( {U_L^{\max }} \right)^2} - {U_C}U_L^{\max } - {U^2} = 0\)
+ Vận dụng: \([{Z_L} = \frac{{{R^2} + Z_C^2}}{{{Z_C}}} = \frac{{{{30}^2} + {{60}^2}}}{{60}} = 75\left( \Omega \right)\)
Điều chỉnh L để UL cực đại thì : \({U_{{L_{\max }}}} = I.{Z_L} = \frac{U}{Z}.{Z_L} = \frac{{U.{Z_L}}}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} }} = 100\sqrt 5 \left( V \right)\)
Nhận xét: Dạng bài mạch RLC có L biến thiên. Vậy khi điều chỉnh L để \({U_Lmax}\) thì \(\left\{ \begin{array}{l} {Z_L} = \frac{{{R^2} + Z_C^2}}{{{Z_C}}}\\ {U_{L\max }} = \frac{{U\sqrt {{R^2} + Z_C^2} }}{R} \end{array} \right. \Rightarrow {\left( {U_L^{\max }} \right)^2} - {U_C}U_L^{\max } - {U^2} = 0\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THPT Phúc Thành
Câu hỏi liên quan
-
Một con lắc lò xo có khối lượng m dao động điều hòa trên mặt ngang. Khi li độ của con lắc là 2,5 cm thì vận tốc của nó là \(25\sqrt 3 \) cm/s. Khi li độ là \(2,5\sqrt 3 \) cm thì vận tốc là 25 cm/s. Đúng lúc quả cầu qua vị trí cân bằng thì một quả cầu nhỏ cùng khối lượng chuyển động ngược chiều với vận tốc 1m/s đến va chạm đàn hồi xuyên tâm với quả cầu con lắc. Chọn gốc thời gian là lúc va chạm vào thời điểm mà độ lớn vận tốc của 2 quả cầu bằng nhau lần thứ nhất thì hai quả cầu cách nhau bao nhiêu.
-
: Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox với phương trình u = 2cos(40πt – 2πx) (mm). Biên độ của sóng này là
-
Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha dựa vào
-
Trong dao động điều hòa, vận tốc tức thời biến đổi
-
Trong các biểu thức của giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều sau, hãy chọn công thức sai:
-
Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về tia X?
-
Bộ phận có tác dụng phân tích chùm ánh sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc trong máy quang phổ lăng kính là gì?
-
Đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp đang xảy ra cộng hưởng. Khi đó hệ số công suất của mạch là
-
Vật nhỏ dao động theo phương trình: \(x = 10\cos \left( {4\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)\left( {cm} \right)\) (với t tính bằng giây). Pha ban đầu của dao động là
-
Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện tử tự do, cường độ dòng điện trong mạch và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện lệch pha nhau một góc bằng
-
Một cuộn dây có độ tự cảm L = 318mH và điện trở thuần 100 \(\Omega \). Người ta mắc cuộn dây vào mạng điện không đổi có hiệu điện thế 20V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là
-
Một dây AB nằm ngang dài ℓ = 2 m, đầu B cố định, đầu A gắn vào một bản rung dao động với tần số 50 Hz. Vận tốc truyền sóng trên dây là 50 m/s. Cho biết có sóng dừng trên dây. Số nút trên dây là:
-
Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là 2200 vòng và 120 vòng. Mắc cuộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz, khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là
-
Dụng cụ thí nghiệm gồm: Máy phát tần số; Nguồn điện; sợi dây đàn hồi; thước dài. Để đo tốc độ sóng truyền trên sợi dây người ta tiến hành các bước như sau
a. Đo khoảng cách giữa hai nút liên tiếp 5 lần
b. Nối một đầu dây với máy phát tần, cố định đầu còn lại.
c. Bật nguồn nối với máy phát tần và chọn tần số 100Hz
d. Tính giá trị trung bình và sai số của tốc độ truyền sóng
e. Tính giá trị trung bình và sai số của bước sóng
Sắp xếp thứ tự đúng
-
Chu kì dao động điện từ tự do trong mạch dao động LC được xác định bởi hệ thức nào sau đây?
-
Thực hiên giao thoa ánh sáng với hai bức xạ thấy được có bước sóng λ1 = 0,64μm ; λ2 . Trên màn hứng các vân giao thoa , giữa hai vân gần nhất cùng màu với vân sáng trung tâm đếm được 11 vân sáng . trong đó số vân của bức xạ λ1 và của bức xạ λ2 lệch nhau 3 vân , bước sóng của λ2 là ?
-
Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng. Lần thứ nhất, ánh sáng dùng trong thí nghiệm có 2 loại bức xạ λ1=0,56 và λ2 với \(0,67\mu m < {\lambda _2} < 0,74\mu m\), thì trong khoảng giữa hai vạch sáng gần nhau nhất cùng màu với vạch sáng trung tâm có 6 vân sáng màu đỏ . Lần thứ 2, ánh sáng dùng trong thí nghiệm có 3 loại bức xạ λ1, λ2và λ3 , với \({\lambda _3} = 7{\lambda _2}/12\) , khi đó trong khoảng giữa 2 vạch sáng gần nhau nhất và cùng màu với vạch sáng trung tâm quan sát được bao nhiêu vân sáng ?
-
Một đường dây có điện trở 4 dẫn một dòng điện xoay chiều một pha nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ. Điện áp hiệu dụng ở nguồn là U = 6kV, công suất nguồn cung cấp P = 510kW. Hệ số công suất của mạch điện là 0,85. Vậy công suất hao phí trên đường dây tải là:
-
Công thoát của natri là 3,97.10-19J , giới hạn quang điện của natri là :
-
Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Biết cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Khi L=L1 và L=L2 thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị như nhau. Biết \({L_1} + {L_2} = 0,8H\). Đồ thị biểu diễn điện áp hiệu dụng UL vào L như hình vẽ. Tổng giá trị L3 + L4 gần giá trị nào nhất sau đây ?
