Đoạn mạch gồm hai hộp kín X và Y mắc nối tiếp, mỗi hộp chứa hai trong ba phần tử mắc nối

Câu hỏi số 321490:

Vận dụng

Đoạn mạch gồm hai hộp kín X và Y mắc nối tiếp, mỗi hộp chứa hai trong ba phần tử mắc nối tiếp, điện trở thuần, cuộn cảm thuần, tụ điện. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều u = U₀cos2πft, U₀ không đổi, f thay đổi được. Cho f thay đổi thu được đồ thị sự phụ thuộc của công suất tỏa nhiệt trên hộp X (Px) và hộp Y (Py) theo f như hình vẽ. Khi f = f₁ thì góc lệch pha giữa hiệu điện thế hai đầu hộp X (u_x) và Y (u_Y) gần với giá trị nào nhất sau đây? Biết u_X chậm pha hơn u_Y

A. 120⁰

B. 100⁰

C. 130⁰

D. 110⁰

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:321490

Phương pháp giải

Mạch xảy ra cộng hưởng khi Z_L = Z_C

Công suất tiêu thụ P = I²R

ĐỊnh luật Ôm cho đoạn mạch: I = U/Z

Tổng trở mạch RLC là \(Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}\)

Mạch chứa R có u cùng pha i, mạch chỉ chứa L có u sớm pha π/2 so với i, mạch chỉ chứa C có u chậm pha π/2 so với i.

Giải chi tiết

Vì u_X trễ pha hơn u_Y nên X chứa R_X và Z_C, Y chứa R_Y và Z_L

Từ đồ thị ta thấy khi f = f₀mạch xảy ra cộng hưởng, Z_L0 = Z_C0

Chuẩn hóa Z_L0 = Z_C0 = 1

P_xmax = 2P_Ymax=> R_X = 2R_Y

Khi f = f₁ = 0,5f₀ thì Z_L1 = 0,5Z_L0 = 0,5; Z_C1 = 2Z_C0 = 2

Mặt khác P_X = P_Ymax => \(\frac{{{U}^{2}}{{R}_{x}}}{{{({{R}_{X}}+{{R}_{Y}})}^{2}}+{{({{Z}_{L1}}-{{Z}_{C1}})}^{2}}}=\frac{{{U}^{2}}{{R}_{Y}}}{{{({{R}_{X}}+{{R}_{Y}})}^{2}}}\Rightarrow \frac{2}{9R_{Y}^{2}+{{(0,5-2)}^{2}}}=\frac{1}{9R_{Y}^{2}}\)

=> R_Y = 0,5; R_X = 1

=> Độ lệch pha giữa u_Yvà u_X là

\(\Delta \varphi =\arctan \frac{{{Z}_{C1}}}{{{R}_{X}}}+\arctan \frac{{{Z}_{L1}}}{{{R}_{Y}}}=\arctan \frac{2}{1}+\arctan \frac{0,5}{0,5}={{108}^{0}}\)

Đáp án cần chọn là: D

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.