Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối

Câu hỏi số 253929:

Vận dụng

Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 2/π H, tụ điện có điện dung C = 10^-4/π F, điện trở R = 100 Ω. Bỏ qua điện trở thuần của các cuộn dây máy phát. Biết rô to máy phát có hai cặp cực. Khi rô to quay đều với tốc độ n = 1500 vòng/ phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là \(\frac{{\sqrt 2 }}{2}A\) . Khi thay đổi tốc độ quay của rô to đến giá trị n₀ thì điện áp hiệu dụng trên tụ điện có giá trị cực đại là U_Cmax, giá trị của n₀ là U_Cmax lần lượt là

A. \(750\sqrt 2 \) vòng/phút; 100 V

B. \(750\sqrt 2 \) vòng/phút; \(50\sqrt 3 V\)

C. 6000 vòng/phút; 50 V

D. 1500 vòng/phút; \(50\sqrt 2 V\)

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:253929

Phương pháp giải

Sử dụng lí thuyết về máy phát điện xoay chiều một pha, lí thuyết về mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp và bài toán thay đổi tốc độ quay để U_Cmax

Giải chi tiết

+ Khi tốc độ quay của ddooongj cơ là 1500 vòng/phút thì tần số của dòng điện là f = pn/60 = 50Hz

Khi đó, ta tính được Z_L = 200Ω, Z_C = 100Ω và R = 100Ω

Và ta tính được tổng trở của mạch \(Z = 100\sqrt 2 \Omega \)

Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch khi đó là U = IZ = 100 V

+ Khi tốc độ quay của động cơ là n₀ thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại, tần số của dòng điện trong mạch khi đó là f₀

Ta có \({f_0} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }} = 25\sqrt 2 Hz\)

Khi đó tốc độ quay của động cơ là \({n_0} = \frac{{60{f_0}}}{p} = 750\sqrt 2 \) vòng/phút

Mặt khác, điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch khi này là

\(\frac{{{U_0}}}{U} = \frac{{{f_0}}}{f} = \frac{{25\sqrt 2 }}{{50}} = \frac{{\sqrt 2 }}{2} \Rightarrow {U_0} = \frac{{100\sqrt 2 }}{2} = 50\sqrt 2 V\)

Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện khi này

\({U_C} = \frac{{{U_0}}}{R}.{Z_C} = \frac{{50\sqrt 2 }}{{100}}.\frac{1}{{2\pi .25\sqrt 2 .\frac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }}} = 100V\)

Đáp án cần chọn là: A

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.