Đặt điện áp \(u = {U_0}\cos \omega t\) (\({U_0},\omega \) không đổi) vào đoạn mạch mắc nối tiếp

Câu hỏi số 542762:

Vận dụng cao

Đặt điện áp \(u = {U_0}\cos \omega t\) (\({U_0},\omega \) không đổi) vào đoạn mạch mắc nối tiếp điện trở R, tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi. Gọi \({U_L}\) là điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm, \(\cos \varphi \) là hệ số công suất của mạch. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của \(\dfrac{{{U_L}}}{{10}}\) và \(\cos \varphi \) vào giá trị độ tự cảm L. Giá trị của \({U_0}\) gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 7,5V

B. 10V

C. 15V

D. 12,5V

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:542762

Phương pháp giải

Đọc và khai thác thông tin từ đồ thị.

Độ lệch pha giữa u và i: \(\tan \varphi = \dfrac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R}\)

Khi mạch xảy ra cộng hưởng điện: \(\left\{ \begin{array}{l}\cos \varphi = 1\\{Z_L} = {Z_C} \Leftrightarrow {U_L} = {U_C}\\U = {U_R}\end{array} \right.\)

Giải chi tiết

Đường màu nét đứt là \(\left( {co{\rm{s}}\varphi ,L} \right)\), đường nét liền là \(\left( {\dfrac{{{U_L}}}{{10}},L} \right)\)

Từ đồ thị, ta có:

+ Khi \(L = 0 \Leftrightarrow {Z_L} = 0\) thì \(\cos \varphi = 0,6\) khi đó:

\(\left| {\tan \varphi } \right| = \dfrac{{{Z_C}}}{R} = \dfrac{4}{3} \Rightarrow {U_C} = \dfrac{4}{3}{U_R}\,\,\,\left( 1 \right)\)

Khi \(\cos {\varphi _{\max }} = 1\) thì \(\dfrac{{{U_L}}}{{10}} = 1 \Rightarrow {U_L} = 10V\)

Lại có \(\cos \varphi = 1\) khi \({Z_L} = {Z_C}\) hay \({U_L} = {U_C} \Rightarrow {U_C} = 10V\)

Hiệu điện thế hiệu dụng giữa 2 đầu mạch:

\(U = {U_R} = \dfrac{3}{4}{U_C} = \dfrac{3}{4}.10 = 7,5V\)

\( \Rightarrow {U_0} = U\sqrt 2 = 7,5\sqrt 2 V\)

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.