Đặt điện áp xoay chiều \(u=50\sqrt{10}\cos \left( 100\pi t \right)\left( V \right)\) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở \(R=100\Omega ,\) tụ điện và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm có giá trị cực đại thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là 200V. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch khi đó là
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiThay đổi L để \({{U}_{L}}={{U}_{L\max }}\) ta có:
\({{U}_{L}}\left( {{U}_{L}}-{{U}_{C}} \right)={{U}^{2}}\Leftrightarrow {{U}_{L}}\left( {{U}_{L}}-200 \right)={{\left( 50\sqrt{5} \right)}^{2}}\Leftrightarrow U_{L}^{2}-200{{U}_{L}}-12500=0\Rightarrow {{U}_{L}}=250V\)
Lại có: \({{U}^{2}}=U_{R}^{2}+{{\left( {{U}_{L}}-{{U}_{C}} \right)}^{2}}\Rightarrow {{U}_{R}}=100V\)
Cường độ dòng điện hiệu qua mạch: \(I=\frac{{{U}_{R}}}{R}=\frac{100}{100}=1\left( A \right)\Rightarrow {{I}_{0}}=\sqrt{2}\left( A \right)\)
Độ lệch pha giữa u và i:
\(\tan \varphi = \frac{{{U_L} - {U_C}}}{{{U_R}}} = \frac{{250 - 200}}{{100}} = \frac{1}{2} \Rightarrow \varphi = 0,436\left( {rad} \right)\)
\({{\varphi }_{u}}-{{\varphi }_{i}}=0,4636\Rightarrow {{\varphi }_{i}}={{\varphi }_{u}}-0,4636=-0,4636rad\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Gia Viễn