Cho một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần với hệ số tự cảm \(L=\frac{1}{2\pi }\,\,H.\) Tại thời điểm t điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 25 V; 0,3 A. Tại thời điểm t2 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 15 V; 0,5 A. Chu kỳ của dòng điện có giá trị là
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTrong mạch điện chỉ chứa cuộn cảm thuần, cường độ dòng điện và điện áp vuông pha với nhau.
Khi hai đại lượng biến thiên vuông pha với nhau, ta có hệ thức độc lập (giống x và v trong
dao động điều hòa): \(\frac{{{u}^{2}}}{U_{0}^{2}}+\frac{{{i}^{2}}}{I_{0}^{2}}=1.\)
Taị thời điểm t1: \(\frac{{{25}^{2}}}{U_{0}^{2}}+\frac{0,{{3}^{2}}}{I_{0}^{2}}=1.\) (1)
Tại thời điểm t2: \(\frac{{{15}^{2}}}{U_{0}^{2}}+\frac{0,{{5}^{2}}}{I_{0}^{2}}=1.\) (2)
Từ (1) và (2), ta giải hệ phương trình:
\(\left\{ \begin{array}{l} \frac{{{{25}^2}}}{{U_0^2}} + \frac{{0,{3^2}}}{{I_0^2}} = 1\\ \frac{{{{15}^2}}}{{U_0^2}} + \frac{{0,{5^2}}}{{I_0^2}} = 1 \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} \frac{1}{{U_0^2}} = \frac{1}{{850}}\\ \frac{1}{{I_0^2}} = \frac{{50}}{{17}} \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {U_0} = 5\sqrt {34} {\rm{ V}}\\ {I_0} = \frac{{\sqrt {34} }}{{10}}{\rm{ A}} \end{array} \right..\)
Cảm kháng của mạch: \({{Z}_{L}}=\frac{{{U}_{0}}}{{{I}_{0}}}=50\text{ }\Omega \text{.}\)
Chu kì của dòng điện:\(T=\frac{2\pi }{\omega }=\frac{2\pi .L}{{{Z}_{L}}}=\frac{2\pi }{50}.\frac{1}{2\pi }=0,02\text{ s}\text{.}\)
