Cuộn sơ cấp của một máy biến áp được mắc qua một ampe kế nhiệt (điện trở không đáng

Câu hỏi số 570778:

Vận dụng cao

Cuộn sơ cấp của một máy biến áp được mắc qua một ampe kế nhiệt (điện trở không đáng kể) vào một mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng là 220 V và tần số 50 Hz. Cuộn thứ cấp được mắc vào một đoạn mạch điện mắc nối tiếp gồm một điện trở \(R = 8\Omega \), nam châm điện có độ tự cảm \(L = \dfrac{3}{{20\pi }}\,\,H\), điện trở thuần \(r = 2\Omega \) và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Số vòng dây của hai cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là 1100 vòng và 50 vòng. Bỏ qua điện trở của cuộn sơ cấp, thứ cấp và hao phí do dòng điện Phu–cô. Điều chỉnh C để số chỉ của ampe kế nhiệt đạt giá trị cực đại. Điện áp cực đại giữa hai đầu của nam châm điện khi đó có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 15,13 V.

B. 13,15 V.

C. 24,41 V.

D. 24,14 V.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:570778

Phương pháp giải

Công suất mạch điện đạt cực đại: \(P = \dfrac{{{U^2}}}{{R + r}}\) khi trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng

Công thức máy biến áp: \(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\)

Giải chi tiết

Áp dụng công thức máy biến áp ta có:

\(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} \Rightarrow {U_2} = {U_1}\dfrac{{{N_2}}}{{{N_1}}} = 220.\dfrac{{50}}{{1100}} = 10\,\,\left( V \right)\)

Số chỉ của ampe kế đạt cực đại khi công suất trong mạch đạt cực đại → trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng:

\(\left\{ \begin{array}{l}{Z_C} = {Z_L} = 2\pi fL = 15\,\,\left( \Omega \right)\\I = \dfrac{{{U_2}}}{{R + r}} = 1\,\,\left( A \right)\end{array} \right.\)

Điện áp cực đại giữa hai đầu nam châm điện khi đó là:

\(\begin{array}{l}{U_{0d}} = {I_0}\sqrt {{r^2} + {Z_L}^2} = I\sqrt 2 .\sqrt {{r^2} + {Z_L}^2} \\ \Rightarrow {U_{0d}} = 1.\sqrt 2 .\sqrt {{2^2} + {{15}^2}} \approx 21,4\,\,\left( V \right)\end{array}\)

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.