Đặt điện áp \(u = 60\sqrt 2 \cos \left( {300t + \frac{\pi }{3}} \right)V\) vào hai đầu đoạn mạch AB

Câu hỏi số 518217:

Vận dụng

Đặt điện áp \(u = 60\sqrt 2 \cos \left( {300t + \frac{\pi }{3}} \right)V\) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên, trong đó \(R = 160\Omega \) và điện dung C của tụ điện thay đổi được. Khi \(C = {C_1}\) thì điện tích của bản tụ nối vào điểm N là \(q = 5\sqrt 2 {.10^{ - 4}}\cos \left( {300t + \frac{\pi }{6}} \right)\left( C \right)\). Trong các biểu thức t tính bằng s. Khi \(C = {C_2}\) thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu R đạt giá trị cực đại, giá trị cực đại đó bằng

A. 60V.

B. 56V.

C. 48V.

D. 68V.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:518217

Phương pháp giải

+ Sử dụng biểu thức liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện tích: \(I = Q\omega \)

+ Sử dụng biểu thức định luật ôm: \(I = \frac{U}{Z}\)

+ Sử dụng biểu thức khi xảy ra cộng hưởng điện: \(\left\{ \begin{array}{l}{Z_L} = {Z_C}\\{U_{Rma{\rm{x}}}}\\{Z_{\min }}\end{array} \right.\)

Giải chi tiết

Khi \(C = {C_1}\) ta có: \(I = Q.\omega = {5.10^{ - 4}}.300 = 0,15{\rm{A}}\)

\( \Rightarrow \) Tổng trở khi đó: \(Z = \frac{U}{I} = \frac{{60}}{{0,15}} = 400\Omega \)

Do \({u_C}\) cùng pha với q \( \Rightarrow {u_C}\) lệch pha hơn so với điện áp giữa 2 đầu đoạn mạch u một góc: \(\frac{\pi }{6} - \frac{\pi }{3} = - \frac{\pi }{6}\)

(\({u_C}\) chậm pha hơn u)

Từ đồ thị, ta có \(\sin \frac{\pi }{6} = \frac{{R + r}}{Z} \Rightarrow R + r = Z.\sin \frac{\pi }{6} = 200\Omega \)

\( \Rightarrow r = 200 - 160 = 40\Omega \)

Khi \(C = {C_2}\) điện áp giữa 2 đầu R đạt giá trị cực đại hay mạch khi đó xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện

Khi đó: \({U_R} + {U_r} = U\,\,\,\,\,\left( * \right)\)

Lại có: \(\left\{ \begin{array}{l}r = 40\Omega \\R = 160\Omega \end{array} \right. \Rightarrow {U_R} = \frac{{160}}{{40}}{U_r} = 4{U_r}\,\,\left( {**} \right)\)

Từ (*) và (2*) suy ra \({U_R} = 48V\)

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.