Mạch nối tiếp theo thứ tự gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U = 50 V không đổi nhưng tần số thay đổi được. Khi tần số f = f1 thì đồ thị điện áp hai đầu đoạn mạch R, L và RC cho như hình. Khi tần số f = f2 thì điện áp hiệu dụng hai đầu Uc đạt giá trị cực đại bằng bao nhiêu?
.png)
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiXét đồ thị tại \(t=0\)
\({u_{RL}}\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}
{{U_{0RL}} = \sqrt 6 \cdot x}\\
{{\varphi _{uRL}} = 0}
\end{array}} \right.{u_{RC}}\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}
{{U_{0RC}} = 2x}\\
{{\varphi _{uRC}} = - \frac{{5\pi }}{{12}}}
\end{array}} \right.\)
Dựa trên giản đồ vector Fresnel :
.png)
+ Định lý hàm cos: \({{\left( {{U}_{L}}+{{U}_{C}} \right)}^{2}}=U_{RL}^{2}+U_{RC}^{2}-2{{U}_{RL}}{{U}_{RC}}\cos \left( \frac{5\pi }{12} \right)\)
\(\Rightarrow {{\text{U}}_{\text{L}}}+{{\text{U}}_{\text{C}}}=\sqrt{4+2\sqrt{3}}\)
\(+\text{S}=\frac{1}{2}*\sqrt{6}*2*\sin \left( \frac{5\pi }{12} \right)=\frac{1}{2}*{{\text{U}}_{\text{R}}}\left( {{\text{U}}_{\text{L}}}+{{\text{U}}_{\text{C}}} \right)\)
\(\Rightarrow {{\text{U}}_{\text{R}}}=\sqrt{3},{{\text{U}}_{\text{L}}}=\sqrt{3},{{\text{U}}_{\text{C}}}=1\)
\(\Rightarrow {{Z}_{L}}=\text{R},{{Z}_{C}}=\frac{\text{R}}{\sqrt{3}}\Rightarrow {{Z}_{L}}{{Z}_{C}}=\frac{{{\text{R}}^{2}}}{\sqrt{3}}\Rightarrow \frac{{{\text{R}}^{2}}\text{C}}{2~\text{L}}=\frac{\sqrt{3}}{2}\)
+ Khi \({{\omega }_{2}}\) thì \({{\text{U}}_{\text{cmax}}}\Rightarrow {{\left( \frac{\text{U}}{{{\text{U}}_{\text{Cmax}}}} \right)}^{2}}=1-{{\left( 1-\frac{{{\text{R}}^{2}}\text{C}}{2~\text{L}} \right)}^{2}}\Rightarrow {{\text{U}}_{\text{cmax}}}=\frac{\text{U}}{\sqrt{1-{{\left( 1-\frac{{{\text{R}}^{2}}\text{C}}{2~\text{L}} \right)}^{2}}}}=50,45(~\text{V})\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Quang Trung
Câu hỏi liên quan
-
Cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua mạch có phương trình \(i=2\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{3} \right)A\) với \(t\) được tính bằng giây. Dòng điện có giá trị \(i\) = −2 A lần đầu tiên vào thời điểm
-
Chọn đáp án đúng nhất: Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa hai điểm dao động với biên độ cực đại trên đường nối hai nguồn bằng
-
Một chất điểm dao động có phương trình li độ sau: \(x=4\cos \left( \frac{4\pi }{3}t+\frac{5\pi }{6} \right)(x\)tính bằng cm; t tính bằng s). Kể từ lúc t = 0 chất điểm đi qua li độ \(x=2\sqrt{3}~\text{cm}\) lần thứ 2012 vào thời điểm
-
Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì
-
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có chu kỳ T =2s, tăng khối lượng của vật lên gấp đôi thì chu kỳ con lắc bằng
-
Máy biến áp lý tưởng làm việc bình thường có tỉ số của số vòng dây cuộn thứ cấp và sơ cấp là \(\frac{{{\text{N}}_{2}}}{~{{\text{N}}_{1}}}=3\). Gọi điện áp giữa hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp là U1, U2, cường độ dòng điện trong cuộn sơ cấp và thứ cấp là I1, I2, khi (U1, I1) = (360 V, 6 A) thì (U2, I2) bằng bao nhiêu?
-
Một loa có công suất âm P0, cho rằng cứ ra xa 2 m thì công suất nguồn âm giảm đi 3% do sự hấp thụ của môi trường. Mức cường độ âm tại điểm M cách nguồn âm 10 m thì có mức cường độ âm là 60 dB. Điểm cách nguồn âm 110 m thì có mức cường độ âm là
-
Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt là \({{x}_{1}}=4\cos \left( \pi t+\frac{\pi }{6} \right)\text{cm};{{x}_{2}}=4\cos \left( \pi \text{t}+\frac{\pi }{2} \right)\text{cm}\). Xác định tốc độ cực đại của vật trong qua trình dao động.
-
Đo tốc độ truyền sóng trên sợi dây đàn hồi bằng cách bố trí thí nghiệm sao cho có sóng dừng trên sợi dây. Tần số sóng hiển thị trên máy phát tần f = 1000Hz ± 1Hz. Đo khoảng cách giữa 3 nút sóng liên tiếp cho kết quả d = 20 cm ± 0,1 cm. Kết quả đo vận tốc v là
-
Trong tập 11 của chương trình “Chuyện tối nay với Thành”, ca sĩ Bùi Anh Tuấn khi được nhạc sĩ Đức Trí đệm đàn đã có tổng cộng 12 lần “lên tone” với cùng 1 đoạn nhạc của bài hát “Em gái mưa”. Khái niệm “lên tone” ở đây có liên quan đến đặc trưng vật lý nào của sóng âm?
-
Một sóng cơ lan truyền trên mặt chất lỏng với tần số 10 Hz. Trên cùng một phương truyền sóng có hai điểm M, N cách nhau 60 cm dao động cùng pha với nhau. Giữa M và N có 3 điểm khác dao động ngược pha với M. Tốc độ truyền sóng bằng
-
Con lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m, dây treo có chiều dài ℓ được kích thích dao động điều hòa với biên độ \({{\alpha }_{0}}\) (rad) (góc \({{\alpha }_{0}}\) bé) tại nơi có gia tốc trọng trường g. Cơ năng dao động của con lắc là
-
Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động này có giá trị nhỏ nhất khi độ lệch pha của hai dao động này bằng
-
Một vật dao động điều hòa. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc v của vật theo thời gian t. Phương trình dao động của vật là.
-
Một người ngồi ở bờ biển thấy có 5 ngọn sóng nước đi qua trước mặt mình trong thời gian 10 s. Chu kỳ dao động của sóng biển là
-
Khi mắc lần lượt điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C vào hiệu điện thế xoay chiều ổn định thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua chúng lần lượt là 2 A, 1 A, 3 A. Khi mắc mạch gồm R, L, C nối tiếp vào hiệu điện thế trên thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch bằng
-
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục lò xo. Biết lò xo nhẹ có độ cứng 50 N/m, vật nhỏ dao động có khối lượng M = 0,4 kg và lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Người ta đặt nhẹ nhàng lên m một gia trọng m = 0,05 kg thì cả 2 cùng dao động điều hòa với biên độ 5 cm. Lấy g = 10 m/s2. Khi vật ở trên vị trí cân bằng 4,5 cm, áp lực của m lên M là
-
Khi vật dao động điều hòa, đại lượng không thay đổi theo thời gian là
-
Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị tức thời là u và giá trị hiệu dụng là U vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm một điện trở thuần R và một tụ điện có điện dung C. Các điện áp tức thời và điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở và hai đầu tụ điện lần lượt là \({{u}_{R}},{{u}_{C}}\), UR và UC. Hệ thức không đúng là
-
Một con lắc lò xo có độ cứng k = 100 N/m, dao động điều hoà với biên độ A = 10 cm. Cơ năng của con lắc là
