Mạch điện xoay chiều gồm có 3 hộp kín X,Y, W ghép nối tiếp với nhau, trong các hộp kín chỉ có thể là các linh kiện như điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm và tụ điện. Các hộp kín có trở kháng phụ thuộc vào tần số như hình vẽ. Biết điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là không đổi và bằng 200 V. Trong các hộp kín có một hộp kín có 1 tụ điện có điện dung \( C = \frac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }(F)\) và tại tần số f1 công suất tiêu thụ của mạch điện là P = 160 W. Gọi tần số tại vị trí đồ thị (X) và (W) cắt nhau là f3. Tính f1 + f3 ?
.PNG)
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiNhận xét:
+ Hộp (W) có đồ thị trở kháng là một đường thẳng song song trục tần số f => ZW không phụ thuộc tần số => (W) phải là một điện trở thuần R.
+ Hộp (X) là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ=> ZX=af, với a=const => (X) chỉ có thể là cuộn dây thuần cảm L. Với ZX=ZL
+ Hộp (Y) có dạng là một Hypebol=> phải có dạng ZY= a/f , => Y chỉ có thể là tụ điện với ZY=ZC
Từ đồ thị ta thấy:
+ Tại f = f1 ta có R=ZC1
+ Tại f2=2f1 ta có:
\( {Z_{C2}} = \frac{{{Z_{C1}}}}{2} = \frac{R}{2};{Z_{L2}} = 2{Z_{L1}} \to 2{Z_{L1}} = \frac{{{Z_{C1}}}}{2} \to {Z_{L1}} = \frac{{{Z_{C1}}}}{4} = \frac{R}{4}\)
+ Vậy: Khi f=f1 hệ số công suất của mạch là:
\( \cos \varphi = \frac{R}{Z} = \frac{R}{{\sqrt {{R^2} + {{(\frac{R}{4} - R)}^2}} }} = \frac{4}{5}\)
+ Ta có: \( {P_1} = U{I_1}\cos \varphi \to {I_1} = \frac{{{P_1}}}{{U\cos \varphi }} = \frac{{160}}{{200.\frac{4}{5}}} = 1A\)
+ Điện trở R:
\( R = \frac{{{P_1}}}{{{I_1}^2}} = \frac{{160}}{1} = 160\Omega = {Z_{C1}};{Z_{L1}} = \frac{R}{4} = \frac{{160}}{4} = 40\Omega \)
+ Ta có :
\({Z_{C1}} = \frac{1}{{2\pi {f_1}C}} \to {f_1} = \frac{1}{{2\pi {Z_{C1}}C}} = \frac{1}{{2\pi .160.\frac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }}} = 31,25Hz\)
\( {Z_{L1}}.{Z_{C1}} = 160.40 = 6400 = \frac{L}{C} \to L = 6400.\frac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi } = \frac{{16}}{{25\pi }} = \frac{{0,64}}{\pi }(H)\)
+Khi (A) và (K) cắt nhau:
\( R = {Z_{L3}} = 2\pi {f_3}L \to {f_3} = \frac{R}{{2\pi L}} = \frac{{160}}{{2\pi \frac{{16}}{{25\pi }}}} = 125Hz\)
+ Tính: \( {f_1} + {f_3} = 32,25 + 125 = 156,25Hz\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật lý năm 2020
Trường THPT Tôn Đức Thắng
Câu hỏi liên quan
-
Khi đặt điện áp \( u = 220\sqrt 2 \cos 120\pi t(V)\) vào hai đầu một tụ điện thì tần số của dòng điện chạy qua tụ điện này là:
-
Theo mẫu nguyên tử Bo về nguyên tử hiđrô, coi electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân dưới tác dụng của lực tĩnh điện giữa electron và hạt nhân. Gọi TN và TL lần lượt là chu kì của electron khi nó chuyển động trên quỹ đạo N và L. Tỉ số \( \frac{{{T_L}}}{{{T_N}}}\) bằng:
-
Trường hợp nào sau đây không gây ra hiệu ứng quang điện đối với canxi (có giới hạn quang điện \( {f_0} = \frac{2}{3}{.10^{15}}Hz\) )
-
Biết năng lượng tương ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được tính theo biểu thức \({E_n} = \frac{{ - 13,6}}{{{n^2}}}(eV)(n = 1,2,3,...)\) . Cho một chùm electron bắn phá các nguyên tử hidro ở trạng thái cơ bản để kích thích chúng chuyển lên trạng thái M. Vận tốc tối thiểu của chùm electron là:
-
Khi nói về dao động cưỡng bức, phát biểu nào sau đây là đúng?
-
Trong mạch dao động LC lí tưởng với cường độ dòng điện cực đại là I0 và dòng điện biến thiên với tần số góc bằng Trong khoảng thời gian cường độ dòng điện giảm từ giá trị cực đại đến một nửa cực đại thì điện lượng chuyển qua cuộn dây có độ lớn bằng
-
Ở Việt Nam, mạng điện dân dụng một pha có điện áp hiệu dụng là
-
Trong chân không, các bức xạ được sắp xếp theo thứ tự bước sóng giảm dần là:
-
Hai điểm M và N nằm trên cùng 1 phương truyền âm từ nguồn âm O. Tại M và N có mức cường độ âm lần lượt là LM = 30 dB, LN = 10 dB. Coi nguồn phát âm đẳng hướng và môi trường không hấp thụ âm. Tỉ số OM/ON bằng
-
Từ thông qua vòng dây tròn bán kính 12 cm đặt vuông góc với cảm ứng từ B thay đổi theo thời gian như hình vẽ. Kết luận nào sau đây là đúng:
.PNG)
-
Một vật dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực \(F = F_0cos \pi t \) (với F0 và f không đổi, t tính bằng s). Tần số dao động cưỡng bức của vật là:
-
Hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số có phương trình \( {x_1} = 6\cos (10t + \frac{\pi }{6})(cm);{x_2} = 6\cos (10t + \frac{{5\pi }}{6})(cm);\) Tại thời điểm li độ dao động tổng hợp là 3 cm và đang tăng thì li độ của dao động thứ hai là bao nhiêu?
-
Tại một điểm trên mặt chất lỏng có một nguồn dao động với tần số 120 Hz, tạo ra sóng ổn định trên mặt chất lỏng . Xét 5 gợn lồi liên tiếp trên một phương truyền sóng , ở về một phía so với nguồn , gợn thứ nhất cách gợn thứ năm 0,5 m. Tốc độ truyền sóng là
-
Trong nguồn phóng xạ \({}_{15}^{32}P\) với chu kỳ bán rã T=14 ngày đêm, hiện tại đang có 2.108 nguyên tử. Hai tuần lễ trước đó, số nguyên tử \({}_{15}^{32}P\) trong nguồn đó là
-
Đặt điện áp xoay chiều \(u=U_0cos(\omega t)V\) có U0;ω không thay đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp có điện dung C thay đổi được. Khi C=C0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt cực đại và công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng P. Khi C=4C0 thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại Pmax =120W. Giá trị của P bằng
-
Một sợi dây căng giữa hai điểm cố định cách nhau 75cm. Người ta tạo sóng dừng trên dây. Hai tần số gần nhau nhất cùng tạo ra sóng dừng trên dây là 150Hz và 200Hz. Vận tốc truyền sóng trên dây đó bằng:
-
Một chùm ánh sáng hẹp, đơn sắc có bước sóng trong chân không là \(\lambda = 0,6 \mu m\). Xác định chu kì, tần số của ánh sáng đó. Tính tốc độ và bước sóng của ánh sáng đó khi truyền trong thủy tinh có chiết suất n = 1,5.
-
Hạt nhân nào sau đây có 136 nơtron?
-
Một vật dao động điều hòa với phương trình vận tốc \( v = {v_{\max }}\cos (\omega t + \varphi )\).Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vận tốc của vật theo thời gian t. Xác định giá trị ban đầu của x = x0 khi t= 0.
.PNG)
-
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R và tụ điện mắc nối tiếp. Khi đó, dung kháng của tụ điện có giá trị bằng R. Hệ số công suất của đoạn mạch là
