Cho mạch điện xoay chiều R, L, C nối tiếp. Các giá trị: hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu mạch điện U, R, L, C không đổi; Giá trị của tần số f thay đổi được. Khi f = f1 và f = 3f1 thì hệ số công suất như nhau và bằng 1/√2. Khi f có giá trị nào sau đây thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn dây có giá trị cực đại:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Vì f1 và f2 cho cùng cosφ => cho cùng Z => cho cùng I
\(\begin{array}{l}
{\omega _1}.{\omega _2} = \frac{1}{{LC}} \Rightarrow {\omega _2}L = \frac{1}{{{\omega _1}C}} \Rightarrow {Z_{L2}} = {Z_{C1}}(1)\\
{\cos ^2}\varphi = \frac{{{R^2}}}{{{R^2} + {{\left( {{Z_{L1}} - {Z_{C1}}} \right)}^2}}}\\
\Rightarrow {R^2} = {\left( {{Z_{L1}} - {Z_{C1}}} \right)^2}{R^2} = {\left( {{Z_{L1}} - {Z_{L2}}} \right)^2} = {L^2}{\left( {{\omega _1} - {\omega _2}} \right)^2}(2)\\
{U_{L - max}}:{Z_C} = \sqrt {\frac{L}{C} - \frac{{{R^2}}}{2}} \Leftrightarrow {\left( {\frac{1}{{\omega C}}} \right)^2} = \frac{L}{C} - \frac{{{R^2}}}{2}\\
\Rightarrow \frac{1}{{{\omega ^2}}} = LC - \frac{{{R^2}{C^2}}}{2}(3)
\end{array}\)
+ Thay (2) vào (3), ta có:
\(\begin{array}{l}
\frac{1}{{\omega {c^2}}} = LC - \frac{{{C^2}}}{2}\left[ {{L^2}{{\left( {{\omega _1} - {\omega _2}} \right)}^2}} \right] = LC - \frac{{{L^2}{C^2}}}{2}{\left( {{\omega _1} - {\omega _2}} \right)^2}\\
\Rightarrow \frac{1}{{{\omega ^2}}} = \frac{1}{{{\omega _1}.{\omega _2}}} - \frac{1}{{2{{\left( {{\omega _1}.{\omega _2}} \right)}^2}}}{\left( {{\omega _1} - {\omega _2}} \right)^2}\frac{1}{{{\omega ^2}}} = \frac{1}{{9\omega _1^2}}\\
\Rightarrow \omega = 3{\omega _1} \Rightarrow f = 3{f_1}
\end{array}\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Trần Khai Nguyên
Câu hỏi liên quan
-
Hạt nhân urani U235 có năng lượng liên kết riêng là 7,6 MeV/nuclôn. Lấy u = 931,5 MeV/c2. Độ hụt khối của hạt nhân U là:
-
Trong các đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng nào có dùng giá trị hiệu dụng?
-
Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp (hình vẽ).
Biết tụ điện có dung kháng ZC, cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL và 3ZL = 2ZC. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AN và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB như hình vẽ. Điện áp hiệu dụng giữa hai điểm M và N là:
-
Đồ thị gia tốc a theo li độ x của một vật dao động điều hòa được cho như hình vẽ. Chọn câu trả lời đúng:
-
Nguyên tắc làm việc của quang điện trở dựa vào hiện tượng
-
Chọn câu đúng. Dao động tắt dần
-
Chiết suất của thủy tinh đối với ba ánh sáng đơn sắc tím, vàng, đỏ tăng dần theo thứ tự là:
-
Công thoát electron ra khỏi kim loại \(A{\rm{ }} = {\rm{ }}{6,625.10^{ - 19}}J\). Giới hạn quang điện của kim loại đó là:
-
Cho hai dao động điều hòa cùng phương có các phương trình lần lượt là \({x_1} = 4\cos \left( {\pi t - \frac{\pi }{6}} \right);{x_2} = 4\cos \left( {\pi t - \frac{\pi }{2}} \right)\) cm. Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ là:
-
Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hiđrô bán kính Bo là r0, chuyển động của electron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Tốc độ góc của electron trên quỹ đạo O là ω1, tốc độ góc của electron trên quỹ đạo M là ω2. Hệ thức đúng là:
-
Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng nguồn phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc. λ1 = 0,64 µm (đỏ), λ2 = 0,48 µm (lam) trên màn hứng vân giao thoa. Trong khoảng giữa 4 vân sáng liên tiếp cùng màu với vân trung tâm ta đếm được số vân đỏ và vân lam là:
-
Một vật dao động điều hòa với phương trình x = Acosπt/3 (cm). Tại thời điểm t1 (s) vật có li độ là x1 = 2 cm. Xác định li độ của vật ở thời điểm t1 + 6 (s).
-
Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,50 µm, khoảng cách giữa hai khe là 3mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 3m. Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp trên màn là:
-
Mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 6 µH và tụ điện có điện dung 2,4 nF. Trong mạch đang có dao động điện từ với điện tích cực đại của tụ điện là 12 nC. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch có giá trị là:
-
Một con lắc lò xo có khối lượng m, lò xo có độ cứng k đang dao động điều hòa với biên độ A. Chọn câu trả lời đúng:
-
Có hai con lắc lò xo giống hệt nhau dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo hai đường thẳng song song cạnh nhau và song song với trục Ox. Biên độ dao động con lắc một là A1 = 4cm, của con lắc hai là A2 = 4√3 cm, con lắc hai dao động sớm pha hơn con lắc một. Trong quá trình dao động khoảng cách lớn nhất giữa hai vật dọc theo trục Ox là 4cm. Khi động năng của con lắc một cực đại là W thì động năng của con lắc hai là:
-
Trong mạch điện XC nối tiếp, R = 50Ω. Khi xảy ra cộng hưởng ở tần số f1 thì I1 = 1A. Tăng tần số của mạch điện lên gấp đôi nhưng giữ nguyên hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu mạch và các thông số khác, thì I2 = 0,8A. Cảm kháng của cuộn dây khi còn ở f1 là:
-
Một sợi dây mảnh AB dài 1,2m không dãn, đầu B cố định, đầu A dao động với f = 100 Hz và xem như một nút, tốc độ truyền sóng trên dây là 40 m/s, biên độ dao động là 1,5cm. Số bụng và bề rộng của một bụng sóng là:
-
Một sóng cơ có tần số 50 Hz lan truyền trong môi trường với tốc độ 100 m/s. Bước sóng của sóng là:
-
Cho mạch điện xoay chiều có R=30Ω, L = 1/π (H), C = 10-3/7π (F). Hiệu điện thế 2 đầu mạch có biểu thức là u = 120 √2cos100πt (V) thì cường độ dòng điện trong mạch là:
