Đoạn mạch xoay chiều có RLC mắc nối tiếp với \({u_{AB}} = 60\sqrt 2 \cos \left( {\omega t + \varphi }

Câu hỏi số 402903:

Vận dụng cao

Đoạn mạch xoay chiều có RLC mắc nối tiếp với \({u_{AB}} = 60\sqrt 2 \cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\,\,V\); C biến thiên. Khi điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ C cực đại thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây (thuần cảm) là 64 V. Điện áp cực đại U_Cmax là

A. 50 V

B. 100 V

C. 60 V

D. 52 V

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:402903

Phương pháp giải

Điện áp hiệu dụng cực đại giữa hai đầu tụ: \({U_{C\max }} = \dfrac{{U\sqrt {{R^2} + {Z_L}^2} }}{R} \Leftrightarrow {Z_C} = \dfrac{{{R^2} + {Z_L}^2}}{{{Z_L}}}\)

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây: \({U_L} = \dfrac{{U.{Z_L}}}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} }}\)

Giải chi tiết

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt cực đại khi: \({Z_C} = \dfrac{{{R^2} + {Z_L}^2}}{{{Z_L}}}\)

Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây khi đó là:

\(\begin{array}{l}{U_L} = \dfrac{{U.{Z_L}}}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} }}\\ \Rightarrow \dfrac{{{Z_L}}}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} }} = \dfrac{{{U_L}}}{U} = \dfrac{{64}}{{60}} = \dfrac{{16}}{{15}}\\ \Rightarrow \dfrac{{{Z_L}}}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - \dfrac{{{R^2} + {Z_L}^2}}{{{Z_L}}}} \right)}^2}} }} = \dfrac{{16}}{{15}}\\ \Rightarrow \dfrac{{{Z_L}}}{{\sqrt {{R^2} + {Z_L}^2 - 2\left( {{R^2} + {Z_L}^2} \right) + \dfrac{{{{\left( {{R^2} + {Z_L}^2} \right)}^2}}}{{{Z_L}^2}}} }} = \dfrac{{16}}{{15}}\\ \Rightarrow {\left( {\dfrac{{15}}{{16}}} \right)^2}{Z_L}^2 = \dfrac{{{{\left( {{R^2} + {Z_L}^2} \right)}^2}}}{{{Z_L}^2}} - \left( {{R^2} + {Z_L}^2} \right)\\ \Rightarrow {\left( {\dfrac{{15}}{{16}}} \right)^2}{Z_L}^4 = {\left( {{R^2} + {Z_L}^2} \right)^2} - {Z_L}^2.\left( {{R^2} + {Z_L}^2} \right)\\ \Rightarrow \left( {\dfrac{{15}}{{16}}} \right){Z_L}^4 - {R^2}{Z_L}^2 - {R^4} = 0\\ \Rightarrow {Z_L}^2 = \dfrac{{16}}{9}{R^2} \Rightarrow {Z_L} = \dfrac{4}{3}R\end{array}\)

Điện áp hiệu dụng cực đại giữa hai đầu tụ điện là:

\({U_{C\max }} = \dfrac{{U\sqrt {{R^2} + {Z_L}^2} }}{R} = \dfrac{{U\sqrt {{R^2} + \dfrac{{16}}{9}{R^2}} }}{R} = \dfrac{5}{3}U = \dfrac{5}{3}.60 = 100\,\,\left( V \right)\)

Đáp án cần chọn là: B

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.