Đặt nguồn điện xoay chiều \({u_1} = 10\cos 100\pi \) (V) vào hai đầu cuộn cảm thuần L thì cường độ dòng điện tức thời chạy qua cuộn cảm là i1 . Đặt nguồn điện xoay chiều \({u_2} = 20\cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{2}} \right)\)(V) vào hai đầu tụ điện C thì cường độ dòng điện tức thời chạy qua tụ điện là i2. Mối quan hệ về giá trị tức thời giữa cường độ dòng điện qua hai mạch trên là \(9i_1^2 + 16i_2^2 = 25{\left( {mA} \right)^2}\) . Khi mắc cuộn cảm nối tiếp với tụ điện rồi mắc vào nguồn điện xoay chiều u1 thì điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn cảm thuần là
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiMạch chỉ có cuộn dây thì u sớm pha hơn i góc \(\frac{\pi }{2}\) nên biểu thức của dòng điện i1: \({i_1} = \frac{{10}}{{{Z_L}}}\cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{2}} \right)\left( 1 \right)\)
Mạch chỉ có tụ điện thì u trễ pha hơn i góc \(\frac{\pi }{2}\) nên biểu thức của dòng điện i2 : \({i_2} = \frac{{20}}{{{Z_C}}}\sin \left( {100\pi t + \frac{\pi }{2}} \right) = \frac{{20}}{{{Z_C}}}\cos 100\pi t\left( 2 \right)\)
Từ (1) và (2) ta thấy và vuông pha nên : \({\left( {\frac{{{i_1}}}{{{I_{01}}}}} \right)^2} + {\left( {\frac{{{i_2}}}{{{I_{02}}}}} \right)^2} \Rightarrow 1 = \frac{{i_1^2}}{{\frac{{{{10}^2}}}{{Z_L^2}}}} + \frac{{i_2^2}}{{\frac{{{{20}^2}}}{{Z_C^2}}}} = 1\left( 3 \right)\)
Từ dữ kiện đề bài: \(9i_1^2 + 16i_2^2 = 25{\left( {mA} \right)^2} \Rightarrow \frac{{i_1^2}}{{\frac{{25}}{9}}} + \frac{{i_2^2}}{{\frac{{25}}{{16}}}} = 1\left( 4 \right)\)
So sánh (3) và (4) ra được: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {\frac{{{{10}^2}}}{{Z_L^2}} = \frac{{25}}{9} \Rightarrow Z_L^2 = 36 \Rightarrow {Z_L} = 6\Omega }\\ {\frac{{{{20}^2}}}{{Z_C^2}} = \frac{{25}}{{16}} \Rightarrow Z_C^2 = 256 \Rightarrow {Z_C} = 16\Omega } \end{array}} \right.\)
Khi mắc nối tiếp cuộn cảm với tụ điện, tổng trở của mạch: \(Z = \left| {{Z_L} - {Z_C}} \right| = \left| {6 - 16} \right| = 10\Omega \)
Cường độ dòng điện cực đại trong mạch: \({I_0} = \frac{{{U_{01}}}}{Z} = \frac{{10}}{{10}} = 1\left( A \right)\)
Điện áp cực đại trên cuộn cảm thuần: \({U_{0L}} = {I_0}{Z_L} = 1.6 = 6\left( V \right)\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THPT Phúc Thành
Câu hỏi liên quan
-
Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây có điện trở r. Độ lệch pha \(\varphi \) giữa điện áp giữa hai đầu mạch và cường độ dòng điện trong mạch được tính bởi công thức
-
Cho một vật tham gia đồng thời 2 dao động điều hòa cùng phương cùng tần số với phương trình lần lượt là \({x_1} = \sqrt 3 \sin \left( {20t + \frac{\pi }{2}} \right)\) cm và \({x_2} = 2\cos \left( {20t + \frac{{5\pi }}{6}} \right)\) cm. Độ lớn của hợp lực tác dụng lên vật tại thời điểm \(t = \frac{\pi }{{120}}s\) là
-
Công thức liên hệ vận tốc truyền sóng v, bước sóng \(\lambda \), chu kì sóng T và tần số sóng f là
-
Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về tia X?
-
Một cuộn dây có độ tự cảm L = 318mH và điện trở thuần 100 \(\Omega \). Người ta mắc cuộn dây vào mạng điện không đổi có hiệu điện thế 20V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là
-
Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha dựa vào
-
Trên mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp tại A và B cách nhau 15 cm có phương trình uA = uB = 6\(\sqrt 2 \) cos20πt (mm). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 60 cm/s. Trên đoạn AB, hai điểm gần nhau nhất mà phần tử sóng tại đó có cùng biên độ là 12 mm cách nhau là
-
Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên trục Ox nằm ngang. Trong quá trình dao động, chiều dài lớn nhất và nhỏ nhất của lò xo là 90 cm và 80 cm. Gia tốc a (m/s2) và li độ x (m) của con lắc tại cùng một thời điểm liên hệ với nhau qua hệ thức x = - 0,025a. Tại thời điểm t = 0,25 s vật ở li độ \(x = - 2,5\sqrt 3 \) và đang chuyển động theo chiều dương, phương trình dao động của con lắc là
-
Công thức nào sau đây dùng để tính tần số dao động của con lắc lò xo treo thẳng đứng (\(\Delta \ell \) là độ dãn của lò xo ở vị trí cân bằng)
-
Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường \(g = 10m/{s^2}\) , vật nặng có khối lượng 120g. Tỉ số giữa độ lớn gia tốc của vật tại vị trí cân bằng và độ lớn gia tốc của vật tại vị trí biên là 0,08. Độ lớn lực căng dây tại vị trí cân bằng có giá trị gần với giá trị nào nhất sau đây ?
-
Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là 2200 vòng và 120 vòng. Mắc cuộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz, khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là
-
Công thức tính khoảng vân giao thoa trong thí nghiệm giao thoa của Y-âng là
-
Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện tử tự do, cường độ dòng điện trong mạch và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện lệch pha nhau một góc bằng
-
Một đoạn mạch RLC mắc nối tiếp gồm điện trở R = 30 Ω, tụ điện có dung kháng và một cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U = 100V có tần số không thay đổi. Điều chỉnh hệ số tự cảm của cuộn cảm đến giá trị sao cho điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm \({U_L}\) đạt giá trị cực đại. Các giá trị cảm kháng \({Z_L}\)và \({U_Lmax}\) lần lượt là
-
Một con lắc lò xo có khối lượng m dao động điều hòa trên mặt ngang. Khi li độ của con lắc là 2,5 cm thì vận tốc của nó là \(25\sqrt 3 \) cm/s. Khi li độ là \(2,5\sqrt 3 \) cm thì vận tốc là 25 cm/s. Đúng lúc quả cầu qua vị trí cân bằng thì một quả cầu nhỏ cùng khối lượng chuyển động ngược chiều với vận tốc 1m/s đến va chạm đàn hồi xuyên tâm với quả cầu con lắc. Chọn gốc thời gian là lúc va chạm vào thời điểm mà độ lớn vận tốc của 2 quả cầu bằng nhau lần thứ nhất thì hai quả cầu cách nhau bao nhiêu.
-
Thí nghiệm giao thoa Iâng: a = 2mm; D = 1,2m. Người ta quan sát được 7 vân sáng mà khoảng cách giữa hai vân sáng ngoài cùng là 2,4mm. Bước sóng của ánh sáng là
-
Vật nhỏ dao động theo phương trình: \(x = 10\cos \left( {4\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)\left( {cm} \right)\) (với t tính bằng giây). Pha ban đầu của dao động là
-
Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Biết cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Khi L=L1 và L=L2 thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị như nhau. Biết \({L_1} + {L_2} = 0,8H\). Đồ thị biểu diễn điện áp hiệu dụng UL vào L như hình vẽ. Tổng giá trị L3 + L4 gần giá trị nào nhất sau đây ?
-
Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc vào một tấm kẽm có giới hạn quang điện 0,35mm. Hiện tượng quang điện sẽ không xảy ra khi chùm bức xạ có bước sóng
-
Cho các nhận định về quá trình dao động điều hòa của con lắc đơn.
1. Khi quả nặng ở vị trí biên, lực căng dây treo có độ lớn nhỏ hơn trọng lượng của vật.
2. Độ lớn của lực căng dây treo con lắc luôn lớn hơn trọng lượng vật.
3. Chu kì dao động của con lắc không phụ thuộc vào biên độ dao động của nó.
4. Khi góc hợp bởi phương dây treo con lắc và phương thẳng đứng giảm, tốc độ của quả nặng sẽ giảm.
Các nhận định sai là:
