Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây có điện trở r và độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C được mắc nối tiếp với nhau. Mạch được mắc vào mạng điện có tần số và điện áp hiệu dụng không đổi, biết R = 3r và tụ C có điện dung C thay đổi được. Gọi α là độ lệch pha giữa điện áp tức thì hai đầu cuộn dây và điện áp tức thì của mạch điện, đồ thị biểu diễn |tanα| theo dung kháng của tụ cho như hình. Tìm tổng trở của cuộn dây.
.PNG)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có: \(\begin{array}{l} \alpha = {\varphi _{ud}} - {\varphi _u} = {\varphi _{ud}} - {\varphi _i} - ({\varphi _u} - {\varphi _i}) = {\varphi _d} - \varphi \\ \Leftrightarrow \tan \alpha = \frac{{\tan {\varphi _d} - \tan \varphi }}{{1 + \tan {\varphi _d}\tan \varphi }}\\ \to \left| {\tan \alpha } \right| = \left| {\frac{{\frac{{{Z_L}}}{r} - \frac{{{Z_L} - {Z_C}}}{{4r}}}}{{1 + \frac{{{Z_L}({Z_L} - {Z_C})}}{{4{r^2}}}}}} \right| \end{array}\)
Nhìn đồ thị:
\(\begin{array}{l} {Z_C} = 50\Omega \to \tan \alpha = \infty \to {Z_L}(50 - {Z_L}) = 4{r^2}(1)\\ (Khi\tan \alpha = \infty \to 1 + \frac{{{Z_L}({Z_L} - {Z_C})}}{{4{r^2}}} = 0 \to \frac{{{Z_L}({Z_L} - {Z_C})}}{{4{r^2}}} = - 1) \end{array}\)
Ta có: \( {Z_C} = 40\Omega \& {Z_C} = \frac{{190}}{3}\Omega \) cùng
\(\begin{array}{l} \left| {\tan \alpha } \right| \to \tan {\alpha _1} = - \tan {\alpha _2} \to \frac{{\frac{{{Z_L}}}{r} - \frac{{{Z_L} - {Z_C}}}{{4r}}}}{{1 + \frac{{{Z_L}({Z_L} - {Z_C})}}{{4{r^2}}}}} = \frac{{\frac{{{Z_L} - \frac{{190}}{3}}}{{4r}} - \frac{{{Z_L}}}{r}}}{{1 + \frac{{{Z_L}({Z_L} - \frac{{190}}{3})}}{{4{r^2}}}}}\\ 4{r^2} = {Z_L}(50 - {Z_L}) \to \frac{{3r{Z_L} + 40r}}{{{Z_L}(50 - {Z_L}) + {Z_L}({Z_L} - 40)}} = \frac{{ - 3r{Z_L} + \frac{{190}}{3}r}}{{{Z_L}(50 - {Z_L}) + {Z_L}({Z_L} - \frac{{190}}{3})}} \to \frac{{3r{Z_L} + 40r}}{1} = \frac{{ - 3r{Z_L} + \frac{{190}}{3}r}}{{\frac{{ - 4}}{3}}}\\ \to 3r{Z_L} + 40r = 2,25r{Z_L} + 47,5r \to {Z_L} = 10\Omega \end{array}\)
+ Thay vào (1), Tìm tổng trở của cuộn dây.
\( \to r = 10\Omega \to {Z_d} = 10\sqrt 2 \Omega \)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THPT Phan Châu Trinh
Câu hỏi liên quan
-
Một người mắt không có tật có điểm cực cận cách mắt 20 cm. Người này dùng một kính lúp có tiêu cự 4 cm để quan sát một vật nhỏ. Số bội giác của của kính đối với mắt người này khi ngắm chừng ở vô cực là
-
Bản chất lực tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân là
-
Mạch dao động LC lý tưởng, tụ điện có điện dung là 25 nF. Đồ thị biểu diễn cường độ dòng điện trong mạch theo thời gian như hình vẽ. Lấy \(\pi ^2=10\) Cuộn dây có độ tự cảm là:
.PNG)
-
Trong thí nghiệm Young về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng \(\lambda= 0,6 \mu m\) . Biết khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Trên màn, hai điểm M và N nằm khác phía so với vân trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt là 5,9 mm và 9,7 mm. Số vân sáng trong khoảng giữa MN là
-
Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng \(\lambda\) . Biết \(AB=8\sqrt2 \lambda\) . C là một điểm trên mặt nước sao cho \(\Delta ABC\) vuông cân tại B . Trên AC số điểm dao động với biên độ cực đại, cùng pha với nguồn là
-
Đặt điện áp xoay chiều ổn định \( u = 220\sqrt 2 \cos (\omega t)(V)\) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Điện dung của tụ điện thay đổi được. Biết khi C = C1 và khi C = C2 thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện bằng nhau, đồng thời pha của dòng điện trong hai trường hợp trên biến thiên một lượng \(5\pi /12 rad\). Điện áp hiệu dụng trên đoạn AM trong hai trường hợp trên chênh nhau một lượng gần nhất với
.PNG)
-
Đặt điện áp xoay chiều \( u = {U_0}\cos (\omega t)(V)\) (t tính bằng s)vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần L thì biểu thức dòng điện qua đoạn mạch là:
-
Trong mạch LC lý tưởng, biểu thức điện tích của tụ điện theo thời gian là \(q=Q_0cos(\omega t)\). Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch sẽ là \(i=I_0cos(\omega t+\varphi )\) với:
-
Trên đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh có bốn điểm theo thứ tự A, M, N và B. Giữa hai điểm A và M chỉ có cuộn cảm thuần, giữa hai điểm M và N chỉ có điện trở thuần, giữa hai điểm N và B chỉ có tụ điện. Điện áp giữa hai điểm A và N là 600 V và điện áp hiệu dụng giũa hai điểm M và B là 800 V. Điện áp tức thời giữa hai điểm AN và trên MB lệch pha nhau 900. Điện áp hiệu dụng trên R là
-
Biết giới hạn quang điện của Natri là 0,5µm. Khi chiếu đủ lâu một chùm tia tử ngoại vào tấm Na tích điện âm đặt trong chân không thì:
-
Cho nguồn điện có suất điện động 24 V, điện trở trong 2 Ω mắc với điện trở R thành mạch kín. Cường độ dòng điện đo được trong mạch có giá trị 0,8 A. Tính giá trị điện trở R?
-
Cường độ điện trường do 3 điện tích gây ra tại một điểm M là E1 , E2 , E3 . Nếu \( \overrightarrow {{E_M}} = \overrightarrow 0 \) thì điều khẳng định nào sau đây chắc chắn sai?
-
Biết giới hạn quang điện của nhôm là 0,36 µm, công thoát của electron khỏi kim loại nhôm lớn hơn kim loại X là 1,61 lần. Giới hạn quang điện của kim loại X là
-
Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Dao động thứ nhất có đồ thị độ lớn vận tốc\(v_1(cm.s^{-1})\), dao động thứ hai có đồ thị độ lớn gia tốc \(a_2(cm.s^{-2})\) thay đổi theo thời gian t được biểu diễn như hình vẽ bên. Biết tại thời điểm ban đầu (t=0) vận tốc của dao động thứ nhất là cực tiểu, và gia tốc của dao động thứ hai là cực đại. Li độ dao động của vật tại thời điểm t=7,3 s gần nhất với giá trị nào sau đây?
.PNG)
-
Ba điểm O, A, B cùng nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát từ O. Tại O đặt một nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng ra không gian, môi trường không hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại A là 60 dB, tại B là 20dB. Mức cường độ âm tại điểm M thuộc đoạn AB với AM = 2BM gần nhất với giá trị nào sau đây?
-
Khi nói về tia hồng ngoại và tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây là sai?
-
Một con lắc đơn có chiều dài 30 cm được treo vào trần của một toa xe lửa. Con lắc bị kích động mỗi khi bánh xe của toa gặp chỗ nối của các đoạn ray. Biết khoảng cách giữa hai mối nối ray là 12,5 m và gia tốc trọng trường là 9,8 m/s2. Biên độ của con lắc đơn này lớn nhất khi đoàn tàu chuyển động thẳng đều với tốc độ xấp xỉ bằng
-
Cho chùm ánh sáng đa sắc hẹp, song song gồm 4 thành phần đơn sắc: đỏ, lục, lam, tím. Chiếu chùm ánh sáng đơn sắc này từ không khí vào nước. Thành phần đơn sắc nào có góc lệch của tia khúc xạ so với phương tia tới là lớn nhất?
-
Cho phản ứng hạt nhân \({}_0^1n + {}_{92}^{235}U \to {}_{38}^{94}Sr + X + 2.{}_0^1n\). Hạt nhân X có cấu tạo gồm:
-
Một đoạn dây dẫn thẳng dài 100 cm được đặt vuông góc với các đường sức từ trong một từ trựờng đều.Cho biết khi dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn có cường độ 4 A, thì đoạn dây dẫn này bị tác dụng một lực từ bằng 0,4 N. Cảm ứng từ của từ trường đều có độ lớn bằng
