Câu hỏi:

04/11/2021 241

Đặt điện áp $u = 100 \sqrt{2} \cos (100 π t) (V)$ vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Thay đổi C để điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt cực đại; khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm là $U_{L} = 97, 5 V (V)$ . So với điện áp hai đầu đoạn mạch thì điện áp hai đầu điện trở thuần

A. sớm pha hơn một góc 0,22π

B. sớm pha hơn 0,25π

C. trễ pha hơn một góc 0,22π

D. trễ pha hơn một góc 0,25π

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Tuyển tập 30 đề thi THPT quốc gia môn Vật lý năm 2022 !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đáp án A

Đặt điện áp u = căn bậc hai của 2 cos (100 pi t) (V) vào (ảnh 1)

Khi C biến thiên để U_C cực đại thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch u vuông pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch RL.

Từ hình vẽ, áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông ta có:

$U^{2} = U_{C} . (U_{C} - U_{L}) \Leftrightarrow 100^{2} = U_{C} (U_{C} - 97, 5) \Rightarrow U_{C} = 160 V \sin φ = \frac{U_{C} - U_{L}}{U} = \frac{160 - 97, 5}{100} = 0, 625 \Rightarrow φ = 0, 22 π$

Điện áp hai đầu điện trở sớm pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch một góc 0,22π

Bài toán cực trị của dòng điện xoay chiều khi C thay đổi:

- Cộng hưởng khi: $Z_{L} = Z_{C}$ thì các giá trị $I_{\max}, P_{\max}, \cos φ_{\max}, Z_{\min}, U_{R \max}, U_{R L \max}, U_{L \max}$

Khi đó: $I_{\max} = \frac{U}{R}, P_{\max} = \frac{U^{2}}{R}, \cos φ_{\max} = 1, Z_{\min} = R$

- Bài toán có hai giá trị $Z_{C 1}, Z_{C 2}$ cho cùng $I, P, U_{R}, U_{R L}, U_{L}, c o s φ$

Khi đó: $Z_{C 1} + Z_{C 2} = 2 Z_{L}$

- Khi $Z_{C} = Z_{C 0}$ để $U_{C \max}$ thì $u_{R L} ⊥ u$ , khi đó: $Z_{C 0} = \frac{R^{2} + Z_{L}^{2}}{Z_{L}}$ , $U_{C \max} = \frac{U \sqrt{R^{2} + Z_{C}^{2}}}{R}$

- Thay đổi C có $Z_{C 1}, Z_{C 2}$ cùng _{$U_{C}$}, khi đó:

$\{\begin{cases} \frac{1}{Z_{C 1}} + \frac{1}{Z_{C 2}} = \frac{2}{Z_{C 0}} \\ U_{C} = U_{C \max} \cos (φ_{0} - φ_{1}) = U_{C \max} \cos (φ_{0} - φ_{2}) \end{cases}$

- Thay đổi C để $U_{R C} \max$ , khi đó: $Z_{C} = \frac{Z_{L} + \sqrt{4 R^{2} + Z_{C}^{2}}}{2}, U_{R C \max} = \frac{2 U R}{\sqrt{4 R^{2} + Z_{L}^{2} - Z_{L}}}$ .

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm S₁ và S₂ cách nhau 20 cm có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng phát ra hai sóng kết hợp. Gọi Δ₁ và Δ₂ là hai đường thẳng ở mặt chất lỏng cùng vuông góc với đoạn thẳng S₁S₂ và cách nhau 9 cm. Biết số điểm cực đại giao thoa trên Δ₁ và Δ₂ tương ứng là 7 và 3. Số điểm cực đại giao thoa trên đoạn thẳng S₁S₂ là

A. 13

B. 15

C. 17

D. 19

Lời giải

Đáp án A

Từ giả thiết, số điểm cực đại giao thoa trên Δ₁ và Δ₂ tương ứng là 7 và 3 ta vẽ được hình bên.

Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm S1 và S2 cách nhau 20 cm có hai nguồn (ảnh 1)

Trong đó: $I A = 4 \frac{λ}{2} = 2 λ$

$I B = 2 \frac{λ}{2} = λ \Rightarrow A B = I A + I B = 3 λ A B = 9 cm \Rightarrow 3 λ = 9 cm \Rightarrow λ = 3 cm$

Số cực đại trên đoạn S₁S₂:

$- S_{1} S_{2} < k λ < S_{1} S_{2} \Rightarrow \frac{- S_{1} S_{2}}{λ} < k < \frac{S_{1} S_{2}}{λ}$

$\Rightarrow \frac{- 20}{3} < k < \frac{20}{3} \Rightarrow - 6, 6 < k < 6, 6$

$\Rightarrow k = - 6, - 5, ..., 5, 6 \Rightarrow 13$ điểm cực đại

- Khoảng cách giữa hai cực đại (hoặc cực tiểu) liên tiếp là $\frac{λ}{2}$ .

- Bài toán tìm số cực đại, cực tiểu:

+ Hiệu đường từ hai nguồn đến điểm cần xét: $d_{2} - d_{1} = f (k)$

+ Trên đoạn thẳng L: $- L < d_{2} - d_{1} < L$

+ Hai điểm M, N bất kì: $d_{2 M} - d_{1 M} < d_{2} - d_{1} < d_{2 N} - d_{1 N}$

Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm S1 và S2 cách nhau 20 cm có hai nguồn (ảnh 2)

Ví dụ: Tính số cực đại, cực tiểu trên đoạn MN

$M B - M A \leq d_{2} - d_{1} \leq N B - N A$

Lưu ý: - Tùy vào yêu cầu đề bài hai nguồn cùng pha hay ngược pha mà giá trị $d_{2} - d_{1}$ được thay ở bảng dưới.

- Không lấy dấu “=” ở bất đẳng thức nếu đoạn cần tìm có chứa nguồn.

*Nguồn*	*Hai nguồn cùng pha*	*Hai nguồn ngược pha*
*Điểm cực đại*	$d_{2} - d_{1} = k λ$	$d_{2} - d_{1} = (k + \frac{1}{2}) λ$
*Điểm cực tiểu*	$d_{2} - d_{1} = (k + \frac{1}{2}) λ$	$d_{2} - d_{1} = k λ$