Câu hỏi:

18/08/2021 261

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C. Tần số góc ω của điện áp là thay đổi được. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng trên L theo giá trị tần số góc ω. Lần lượt cho ω bằng x, y và z thì mạch AB tiêu thụ công suất lần lượt là P₁, P₂ và P₃. Biểu thức nào sau đây đúng?

A. $\frac{P_{1} + P_{3}}{8} = \frac{P_{2}}{9}$

B. $\frac{P_{1} + P_{3}}{9} = \frac{P_{2}}{8}$

Đáp án chính xác

C. $\frac{P_{1} + P_{2}}{16} = \frac{P_{3}}{9}$

D. $\frac{P_{1} + P_{2}}{9} = \frac{P_{3}}{16}$

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải !!

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị

Điện áp $U_{Lmax}$ khi tần số có giá trị $ω_{2}$

Hai tần số $ω_{1}, ω_{3}$ cho cùng giá trị điện áp $U_{L} : \frac{1}{ω_{1}^{2}} + \frac{1}{ω_{3}^{2}} = \frac{2}{ω_{2}^{2}}$
Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện: $\cos φ = \frac{R}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}}$

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây: $U_{L} = \frac{U . Z_{L}}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}}$

Công suất tiêu thụ: $P = \frac{U^{2} \cos^{2} φ}{R}$

Cách giải:

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là:

$U_{L} = \frac{U . Z_{L}}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} = \frac{U . Z_{L}}{R} \cdot \frac{R}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} = \frac{U . Z_{L} . \cos φ}{R}$

Với tần số $ω_{1} = x; ω_{2} = y$ và $ω_{3} = z,$ ta có: $\frac{1}{ω_{1}^{2}} + \frac{1}{ω_{3}^{2}} = \frac{2}{ω_{2}^{2}}$

Từ đồ thị ta thấy:

$U_{L 1} = U_{L 3} = \frac{3}{4} U_{L 2} = \frac{3}{4} U_{L \max} \Rightarrow \frac{U . Z_{L 1} \cos φ_{1}}{R} = \frac{U . Z_{L 3} \cos φ_{3}}{R} = \frac{3}{4} \frac{U . Z_{L 2} \cos φ_{2}}{R} \Rightarrow ω_{1}^{2} \cos^{2} φ_{1} = ω_{3}^{2} \cos^{2} φ_{3} = \frac{9}{16} ω_{2}^{2} \cos^{2} φ_{2} \Rightarrow \{\begin{cases} \frac{\cos^{2} φ_{1}}{\cos^{2} φ_{2}} = \frac{9}{16} \frac{ω^{2}}{ω_{1}^{2}} \\ \frac{\cos^{2} φ_{2}}{\cos^{2} φ} = \frac{9}{16} \frac{ω^{2}}{ω_{2}^{2}} \end{cases} \Rightarrow \frac{\cos^{2} φ_{1}}{\cos^{2} φ_{2}} + \frac{\cos^{2} φ_{3}}{\cos^{2} φ_{2}} = \frac{9}{16} ω^{2} \cdot (\frac{1}{ω_{1}^{2}} + \frac{1}{ω_{3}^{2}}) \Rightarrow \frac{\cos^{2} φ_{1}}{\cos^{2} φ_{2}} + \frac{\cos^{2} φ_{2}}{\cos^{2} φ_{2}} = \frac{9}{16} ω_{2}^{2} \cdot \frac{2}{ω_{2}^{2}} = \frac{9}{8} (1)$

Công suất tiêu thụ của mạch điện là: $P = \frac{U^{2} \cos^{2} φ}{R} \Rightarrow P ~ \cos^{2} φ$

Từ (1) ta có: $\frac{P_{1}}{P_{2}} + \frac{P_{3}}{P_{2}} = \frac{9}{8} \Rightarrow \frac{P_{1} + P_{3}}{9} = \frac{P_{2}}{8}$

Chọn B

Bình luận hoặc Báo cáo
về câu hỏi!

Câu 1:

Điện năng truyền tải đi xa thường bị tiêu hao, chủ yếu do tỏa nhiệt trên đường dây. Gọi R là điện trở đường dây, P là công suất được truyền đi, U là điện áp tại nơi phát, cosφ là hệ số công suất của mạch điện thì công suất tỏa nhiệt trên đường dây là

A. $Δ P = R \frac{P^{2}}{{(U \cos φ)}^{2}}$

B. $Δ P = \frac{R {(U \cos φ)}^{2}}{P^{2}}$

C. $Δ P = \frac{R^{2} P}{{(U \cos φ)}^{2}}$

D. $Δ P = R \frac{U^{2}}{{(P \cos φ)}^{2}}$

Xem đáp án » 18/08/2021 35,441

Câu 2:

Đặt điện áp xoay chiều $u = U_{0} \cos ω t$ vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần. Gọi I₀ là cường độ dòng điện cực đại, U và I là điện áp và cường độ dòng điện hiệu dụng, u và i là giá trị tức thời. Hệ thức nào sau đây sai?

A. $\frac{U}{U_{0}} + \frac{I}{I_{0}} = \sqrt{2}$

B. $\frac{u^{2}}{U_{0}^{2}} + \frac{i^{2}}{I_{0}^{2}} = 1$

C. $\frac{u}{U} - \frac{i}{I} = 0$

D. $\frac{u}{U_{0}} - \frac{i}{I_{0}} = 0$

Xem đáp án » 18/08/2021 22,076

Câu 3:

Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm 2 trong 3 phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức: $u = U_{0} \cos (100 π t - \frac{π}{6})$ và $i = I_{0} \cos (100 π t + \frac{π}{4})$ . Mạch điện gồm

A. Hai phần tử là R và C với R = Z_C

B. Hai phần tử là R và L

C. Hai phần tử là R và C

D. Hai phần tử là L và C

Xem đáp án » 18/08/2021 16,156

Câu 4:

Một cây cầu bắc ngang qua sông Phô-tan-ka ở thành phố Xanh Pê-téc-bua (Nga) được thiết kế xây dựng đủ vững chắc, có thể cho cùng lúc 300 người đi qua mà cầu không sập. Năm 1906 có một trung đội bộ binh gồm 36 người đi đều bước qua cây cầu làm cho cây cầu gãy. Sự cố gãy cầu là do

A. Dao động tuần hoàn của cầu

B. Xảy ra cộng hưởng cơ ở cầu

C. Cầu không chịu được tải trọng

D. Dao động tắt dần của cây cầu

Xem đáp án » 18/08/2021 10,099

Câu 5:

Giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều $u = 200 \sqrt{3} \cos (120 π t) V$ là

A. $200 \sqrt{6} V$

B. $200 V$

C. $100 \sqrt{3} V$

D. $100 \sqrt{6} V$

Xem đáp án » 18/08/2021 10,059

Câu 6:

Để có hiện tượng sóng dừng trên dây một sợi dây đàn hồi có một đầu cố định, một đầu tự do, thì chiều dài l của sợi dây phải thỏa mãn điều kiện

A. $l = k \frac{λ}{2} (k \in N^{*})$

B. $l = (2 k + 1) \frac{λ}{2} (k \in N)$

C. $l = (2 k + 1) \frac{λ}{4} (k \in N) .$

D. $l = k \frac{λ}{4} (k \in N^{*})$

Xem đáp án » 18/08/2021 8,877

Câu 7:

Một bóng đèn sợi tóc có ghi 220 V – 100 W được mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V. Điện năng tiêu thụ của đèn trong 1 giờ là

A. 100 Wh

B. 110 Wh

C. 220000 J

D. 36000 J

Xem đáp án » 18/08/2021 7,746

Xem thêm các câu hỏi khác »

Nhà sách VIETJACK:

Giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều $u = 200 \sqrt{3} \cos (120 π t) V$ là

Để có hiện tượng sóng dừng trên dây một sợi dây đàn hồi có một đầu cố định, một đầu tự do, thì chiều dài l của sợi dây phải thỏa mãn điều kiện

Một bóng đèn sợi tóc có ghi 220 V – 100 W được mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V. Điện năng tiêu thụ của đèn trong 1 giờ là

Bình luận

🔥 Đề thi HOT:

VIP +3 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

Nhà sách VIETJACK:

Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm 2 trong 3 phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức: u=U0cos100πt−π6 và i=I0cos100πt+π4. Mạch điện gồm

Giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều u=2003cos(120πt) V là

Để có hiện tượng sóng dừng trên dây một sợi dây đàn hồi có một đầu cố định, một đầu tự do, thì chiều dài l của sợi dây phải thỏa mãn điều kiện

Một bóng đèn sợi tóc có ghi 220 V – 100 W được mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V. Điện năng tiêu thụ của đèn trong 1 giờ là

Bình luận

🔥 Đề thi HOT:

VIP +3 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều $u = 200 \sqrt{3} \cos (120 π t) V$ là