Đặt điện áp xoay chiều \(u = {U_0}cos\omega t\) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở, cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Ban đầu, khi \(C = {C_0}\) thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở, ở hai đầu cuộn cảm và ở hai đầu tụ điện đều bằng 40V. Giảm dần giá trị điện dung C từ giá trị C0 đến khi tổng điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện và điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm bằng 60V. Khi đó, điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTheo bài ra ta có
\(\begin{array}{l}
C = {C_0} \Rightarrow {U_L} = {U_R} = {U_{{C_0}}} \Rightarrow R = {Z_L} = {Z_{{C_0}}}\\
\Rightarrow U = 40V
\end{array}\)
Ta có
\(\begin{array}{l}
{U_C} + {U_L} = 60V \Rightarrow {U_{{R_2}}} = {U_L}\\
\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{U_C} + {U_{{R_2}}} = 60V \Rightarrow {U_C} = 60 - {U_{{R_2}}}\\
U_{{R_2}}^2 + {\left( {{U_L} - {U_C}} \right)^2} = {40^2}
\end{array} \right.\\
\Rightarrow U_{{R_2}}^2 + U_L^2 + U_C^2 - 2{U_L}{U_C} = {40^2}\\
\Rightarrow U_{{R_2}}^2 + U_{{R_2}}^2 + {\left( {60 - U_{{R_2}}^{}} \right)^2} - 2{\left( {60 - U_{{R_2}}^{}} \right)^2}U_{{R_2}}^{} = {40^2}\\
\Rightarrow U_{{R_2}}^{} = 10.73 \approx 11V
\end{array}\)