Cho mạch điện xoay chiều có hai hộp kín X và Y mắc nối tiếp, trong mỗi hộp chứa 2 trong 3

Câu hỏi số 160973:

Cho mạch điện xoay chiều có hai hộp kín X và Y mắc nối tiếp, trong mỗi hộp chứa 2 trong 3 phần tử thuộc loại thuần trở, cuộn thuần cảm, tụ điện mắc nối tiếp. Điện áp đặt vào mạch $u=200\sqrt{2}sin(2\pi ft)(V)$ với f thay đổi được. Vôn kế lý tưởng đo hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu hộp Y, ampe kế lý tưởng đo cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch. Khi điều chỉnh để f = f₁ = 50Hz thì ampe kế chỉ I₁ = 0,4A và vôn kế chỉ U₁ = 0. Khi thay đổi f thì số chỉ của ampe kế thay đổi và khi f = f₂ = 100Hz thì số chỉ của ampe kế đạt cực đại và bằng I₂ = 0,5A. Hãy xác định các phần tử nằm trong hộp X và hộp Y.

A. X có điện trở R_x và tụ điện có điện dung C_X, Y có cuộn cảm L_Y và tụ điện có điện dung C_Y< C_X.

B. X có điện trở R_x và cuộn cảm có độ tự cảm L_X, Y có cuộn cảm L_Y>L_Xvà tụ điện C_Y.

C. X có điện trở R_x và tụ điện có điện dung C_X, Y có cuộn cảm L_Y và tụ điện có điện dung C_Y> C_X.

D. X có điện trở R_x và tụ điện có điện dung L_X, Y có cuộn cảm L_Y<L_X và tụ điện C_Y< C_X.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:160973

Giải chi tiết

Phương pháp : Bài toán hộp đen và lí thuyết về mạch điện xoay chiều có f thay đổi

f thay đổi đến f₂, I có giá trị cực đại suy ra có cộng hưởng điện xảy ra, mạch có điện trở, tụ điện và cuộn cảm thuần.

Khi f = f₁ = 50Hz, U₁ = 0 V suy ra Z₁ = 0. Suy ra hộp Y không có R, có cả tụ và cuộn thuần cảm với Z_Ly1 = Z_Cy1. Suy ra hộp X chắc chắn phải có R (vì hộp Y không có R), còn lại là tụ hoặc cuộn thuần cảm.

Khi tăng f lên f₂ = 2f₁, Z_L toàn mạch tăng gấp đôi, Z_C toàn mạch giảm một nửa. Lúc này có cộng hưởng, tức là Z_Ltoàn mạch = Z_C toàn mạch. Vậy suy ra trường hợp f₁, Z_L toàn mạch nhỏ hơn Z_C toàn mạch, tức là hộp X phải có tụ C_X (hộp Y có Z_Ly = Z_Cy, để Z_C toàn mạch lớn hơn Z_L thì hộp X phải bổ sung thêm C_X nữa). Vậy X có R_x và C_X, Y có L_Y và C_Y.

Khi f = f₁ = 50Hz: ${Z_{Ly1}} = {Z_{Cy1}} \Rightarrow {\omega _1} = {1 \over {\sqrt {{L_Y}{C_Y}} }}$

Khi f = f₂ = 100Hz: ${Z_{Ly2}} = {Z_{C{\rm{x}}2}} + {Z_{Cy2}} \Leftrightarrow {\omega _2}{L_y} = {1 \over {{\omega _2}{C_X}}} + {1 \over {{\omega _2}{C_Y}}} \Leftrightarrow \omega _2^2{L_Y}{C_Y} = {{{C_Y}} \over {{C_X}}} + 1 \Leftrightarrow {{\omega _2^2} \over {\omega _1^2}} = {{{C_Y}} \over {{C_X}}} + 1 \Rightarrow {{{C_Y}} \over {{C_X}}} = 3$

Suy ra C_Y> C_X.

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.