Đặt một điện áp

Câu hỏi: Đặt một điện áp $u = U \sqrt{2} \cos (120 π t)$ V vào hai đầu mạch điện gồm điện trở thuần R = 125 Ω, cuộn dây và tụ điện có điện dung thay đổi được măc nối tiếp như hình vẽ. Điều chỉnh điện dung C của tụ, chọn r, L sao cho khi lần lượt mắc vôn kế lí tưởng vào các điểm A, M; M, N; N, B thì vôn kế lần lượt chỉ các gía trị U_AM, U_MN, U_NB thỏa mãn biểu thức. 2U_AM = 2U_MN= U_NB = U. Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị gần nhất với giá trị nào?

A. 3,8 μF

B. 5,5 μF

C. 6,3 μF

D. 4,5 μF

Đáp án

- Hướng dẫn giải

+ Từ giả thuyết bài toán ta có :

$\{\begin{cases} U_{A M} = U_{M N} \\ U_{N B} = 2 U_{A M} \\ U_{N B} = U \end{cases}$ → $\{\begin{cases} R^{2} = r^{2} + Z_{L}^{2} \\ Z_{C}^{2} = 4 R^{2} \\ Z_{C}^{2} = {(R + r)}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2} \end{cases}$ → $\{\begin{cases} Z_{L} = \sqrt{125^{2} - r^{2}} \\ Z_{C} = 250 Ω \\ 250^{2} = {(125 + r)}^{2} + {(\sqrt{125^{2} - r^{2}} - 250)}^{2} \end{cases}$

→ $\{\begin{cases} r = 75 \\ Z_{L} = 100 \end{cases}$ Ω.

+ Điện dụng của mạch khi điện áp hiệu dụng trên tụ điện là cực đại

$Z_{C_{o}} = \frac{{(R + r)}^{2} + Z_{L}^{2}}{Z_{L}} = 500$ Ω → C ≈ 5,3 μF.

Đáp án B

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

10 đề thi thử tốt nghiệp THPT Quốc gia năm 2021 môn Vật Lí có lời giải chi tiết !!

↑