Đặt một nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệ...

Câu hỏi: Đặt một nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng U và tần số f vào hai đầu của đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Nối hai đầu tụ với một ampe kế thì thấy nó chỉ 1A đồng thời dòng điện chạy qua ampe kế chậm pha $π / 6$ so với điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. Nếu thay ampe kế bằng một von kế thì thấy nó chỉ $167, 3 V$ , đồng thời điện áp tức thời giữa hai đầu vôn kế chậm pha một góc $π / 4$ so với điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. Điện áp dụng của nguồn xoay chiều là:

A. 125V

B. 175V

C. 150V

D. 100V

Đáp án

- Hướng dẫn giải

Đáp án C

+ Khi nối hai đầu tụ với một ampe kế thì tụ được nối tắt, mạch điện khi đó chỉ có RL nối tiếp. Khi đó: Dòng điện trễ pha $\frac{π}{6}$ so với điện áp tức thời hai đầu mạch $\Rightarrow \frac{Z_{L}}{R} = \tan \frac{π}{6} = \frac{1}{\sqrt{3}} \Rightarrow R = \sqrt{3} Z_{L}$

+ Thay ampe kế bằng một vôn kế thì nó chỉ $167, 3 V \Rightarrow U_{C} = 167, 3 V$

Khi đó điện áp tức thời hai đầu vôn kê chậm pha $\frac{π}{4}$ so với điện áp tức thời hai đầu mạch nghĩa là $u_{C}$ chậm pha hơn u góc $\frac{π}{4} \Rightarrow$ u trễ pha hơn i góc $\frac{π}{4}$

$\Rightarrow \frac{Z_{C} - Z_{L}}{R} = 1 \Rightarrow Z_{C} = R + Z_{L} = (\sqrt{3} + 1) Z_{L}$

Ta có: $U_{C} = \frac{U . Z_{C}}{Z} = \frac{U . Z_{C}}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} = \frac{U . (\sqrt{3} + 1) Z_{L}}{\sqrt{3 Z_{L}^{2} + {(Z_{L} - \sqrt{3} Z_{L} - Z_{L})}^{2}}} = \frac{U (\sqrt{3} + 1)}{\sqrt{6}}$

$\Rightarrow U = U_{C} . \frac{\sqrt{6}}{\sqrt{3} + 1} = 167, 3. \frac{\sqrt{6}}{\sqrt{3} + 1} = 150 (V)$

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

Tổng hợp 20 đề thi thử thpt quốc gia môn Vật lí 2020 cực hay có lời giải !!

↑