Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm một điện trở thuần R, một cuộn thuần cảm và một tụ điện ghép nối tiếp. Biết R = ZL = 2ZC. Tại thời điểm điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm và hai đầu điện trở bằng nhau và bằng 40 V thì điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch lúc đó và điện áp cực đại giữa hai đầu mạch là
A. B.
C. D.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiCảm kháng bằng 2 lần dung kháng, \({{Z}_{L}}=2{{Z}_{C}}\Rightarrow \frac{{{u}_{L}}}{{{u}_{C}}}=-\frac{{{Z}_{L}}}{{{Z}_{C}}}=-2\Rightarrow {{u}_{C}}=-\frac{{{u}_{L}}}{2}.\)
Ta có \(u={{u}_{R}}+{{u}_{L}}+{{u}_{C}}={{u}_{R}}+{{u}_{L}}-\frac{{{u}_{L}}}{2}=40+40-20=60\text{ V}.\)
Ta có điện áp hai đầu cuộn dây và điện trở vuông pha nhau, \({{Z}_{L}}=R\Rightarrow {{U}_{0L}}={{U}_{0R}}.\)Ta có:
\(\frac{u_{L}^{2}}{U_{0L}^{2}}+\frac{u_{R}^{2}}{U_{0R}^{2}}=1\Leftrightarrow \frac{{{40}^{2}}}{U_{0L}^{2}}+\frac{{{40}^{2}}}{U_{0L}^{2}}=1\Rightarrow {{U}_{0L}}=40\sqrt{2}\text{ V}\Rightarrow {{\text{U}}_{0R}}=40\sqrt{2}\text{ V}\text{.}\)
Ta có: \({{Z}_{L}}=2{{Z}_{C}}\Rightarrow {{U}_{0C}}=\frac{{{U}_{0L}}}{2}=20\sqrt{2}\text{ V}\text{.}\)
Điện áp cực đại hai đầu đoạn mạch: \({{U}_{0}}=\sqrt{U_{0R}^{2}+{{\left( {{U}_{0L}}-{{U}_{0C}} \right)}^{2}}}=20\sqrt{10\text{ V}\text{.}}\)