Cho mạch điện xoay chiều theo thứ tự tụ điện có điện dung C, điện trở R và cuộn dây

Câu hỏi số 485410:

Vận dụng cao

Cho mạch điện xoay chiều theo thứ tự tụ điện có điện dung C, điện trở R và cuộn dây thuần cảm có

độ tử cảm L mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều ổn định có dạng \(u = U\sqrt 2 co{\rm{s}}\left( {\omega t} \right)\left( V \right)\) .Gọi \({U_{RL}}\) là điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm L và biến trở R, \({U_C}\) là điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm L . Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của\({U_{RL}},{U_C},{U_L}\) theo giá trị của R như trên hình vẽ . Khi \(R = 3{{\rm{R}}_0}\) thì độ lệch pha giữa hiệu điện thế hai đầu mạch và cường độ dòng điện là \(\varphi \left( {ra{\rm{d}}} \right)\). Giá trị \(\varphi \) gần nhất với giá trị nào sau đây ?

A. 0,52 rad

B. 1,05 rad

C. -0,3 rad

D. -0,2 rad

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:485410

Phương pháp giải

+ Đọc đồ thị

+ Sử dụng biểu thức của bài toán R thay đổi để \({U_{RL}}\) không đổi khi đó: \(\left\{ \begin{array}{l}{U_{RL}} = U\\{Z_C} = 2{{\rm{Z}}_L}\end{array} \right.\)

Giải chi tiết

Từ đồ thị, ta nhận xét: đường (2) là \({U_{RL}} = {\rm{ }}h/s\)

R thay đổi để \({U_{RL}}\) không đổi khi đó: \(\left\{ \begin{array}{l}{U_{RL}} = U\\{Z_C} = 2{{\rm{Z}}_L}\end{array} \right.\)

Khi đó, đường (1) là \({U_C}\) , đường (2) là \({U_L}\)

+ Tại giá trị \(R = {R_0}\) thì:

\({U_C} = {U_{RL}} = U \Leftrightarrow \frac{U}{{\sqrt {R_0^2 + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} }}.{Z_C} = U\)

\( \Rightarrow {Z_C} = \sqrt {R_0^2 + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} \Rightarrow {R_0} = \sqrt 3 {Z_L}\)

+ Tại \(R = 3{{\rm{R}}_0} = 3\sqrt 3 {Z_L}\)

Khi đó, độ lệch pha giữa u và i:

\(\tan \varphi = \frac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R} = \frac{{{Z_L} - 2{{\rm{Z}}_L}}}{{3\sqrt 3 {Z_L}}} \Rightarrow \varphi = - 0,19ra{\rm{d}}\)

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, 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.