Đặt điện áp \(u=20\cos (100\pi t)\)(V) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp, trong đó tụ điện có điện dung C thay đổi được. Biết giá trị của điện trở là 10 Ω và cảm kháng của cuộn cảm là \(10\sqrt{3}\Omega .\) Khi C = C1 thì điện áp giữa hai đầu tụ điện là \({{u}_{C}}={{U}_{0}}\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{6} \right)(V).\) Khi C = 3C1 thì biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch là
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐộ lệch pha giữa điện áp hai đầu tụ điện và cường độ dòng điện là:
\({{\varphi }_{{{C}_{1}}}}-{{\varphi }_{{{i}_{1}}}}=-\frac{\pi }{2}\Rightarrow {{\varphi }_{{{i}_{1}}}}={{\varphi }_{{{C}_{1}}}}+\frac{\pi }{2}=-\frac{\pi }{6}+\frac{\pi }{2}=\frac{\pi }{3}(rad)\)
\(\Rightarrow {{\varphi }_{1}}={{\varphi }_{u}}-{{\varphi }_{{{i}_{1}}}}=0-\frac{\pi }{3}=-\frac{\pi }{3}(rad)\)
\(\Rightarrow \tan \varphi =\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{{{C}_{1}}}}}{R}\Rightarrow \tan \left( -\frac{\pi }{3} \right)=\frac{10\sqrt{3}-{{Z}_{{{C}_{1}}}}}{10}\Rightarrow {{Z}_{{{C}_{1}}}}=20\sqrt{3}(\Omega )\)
Khi \(C=3{{C}_{1}}\Rightarrow {{Z}_{C}}=\frac{{{Z}_{{{C}_{1}}}}}{3}=\frac{20\sqrt{3}}{3}=\frac{20}{\sqrt{3}}\)
Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là:
\({{I}_{0}}=\frac{{{U}_{0}}}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}}=\frac{20}{\sqrt{{{10}^{2}}+{{\left( 10\sqrt{3}-\frac{20}{\sqrt{3}} \right)}^{2}}}}=\sqrt{3}(A)\)
Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện:
\(\tan \varphi =\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{R}=\frac{10\sqrt{3}-\frac{20}{\sqrt{3}}}{10}=\frac{1}{\sqrt{3}}\Rightarrow \varphi =\frac{\pi }{6}(rad)\)
\(\Rightarrow {{\varphi }_{u}}-{{\varphi }_{i}}=\frac{\pi }{6}\Rightarrow {{\varphi }_{i}}={{\varphi }_{u}}-\frac{\pi }{6}=-\frac{\pi }{6}(rad)\)
\(\Rightarrow i=\sqrt{3}\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{6} \right)(A)\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Chuyên Long An - Lần 1
Câu hỏi liên quan
-
Rôto của một máy phát điện xoay chiều một pha gồm các nam châm có p cặp cực (p cực nam và p cực bắc). Khi roto quay đều với tốc độ n vòng/giây thì suất điện động do máy tạo ra có tần số là
-
Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2000 vòng và cuộn thứ cấp gồm 100 vòng, điện áp hiệu dụng giữa hai cuộn sơ cấp là 220 V. Bỏ qua mọi hao phí. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là
-
Trong sơ đồ khối của một máy phát thanh vô tuyến đơn giản không có bộ phận nào dưới đây?
-
Đặt điện áp xoay chiều \(u=U\sqrt{2}\cos 100\pi t(V)\)vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(\frac{1}{2\pi }H\)và tụ điện có điện dung \(\frac{{{10}^{-4}}}{\pi }F.\) Để công suất điện tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại thì biến trở được điều chỉnh đến giá trị bằng
-
Khi nói về dao động tắt dần của một vật, phát biểu nào sau đây là đúng?
-
Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox. Khi vật cách vị trí cân bằng một đoạn 2 cm thì động năng của vật là 0,48 J. Khi vật cách vị trí cân bằng một đoạn 6 cm thì động năng của vật là 0,32 J. Biên độ dao động của vật bằng
-
Đặt điện áp xoay chiều có tần số góc vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Cảm kháng của cuộn cảm này là
-
Một con lắc lò xo có tần số dao động riêng f0. Khi tác dụng vào nó một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn có tần số f thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Hệ thức nào sau đây đúng?
-
Một mạch dao động lí tưởng gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L không đổi và một tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi điện dung của tụ điện có giá trị C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1. Để tần số dao động riêng của mạch là \(\sqrt{3}{{f}_{1}}\)thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị là
-
Cho cơ hệ như hình bên. Vật m khối lượng 100 g có thể chuyển động tịnh tiến, không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo trục lò xo có k = 40 N/m. Vật M khối lượng 300 g có thể trượt trên m với hệ số ma sát µ = 0,2. Ban đầu, giữ m đứng yên ở vị trí lò xo dãn 4,5 cm, dây D (mềm, nhẹ, không dãn) song song với trục lò xo. Biết M luôn ở trên m và mặt tiếp xúc giữa hai vật nằm ngang. Lấy g = 10 m/s2. Thả nhẹ cho m chuyển động. Tính từ lúc thả đến khi lò xo trở về trạng thái có chiều dài tự nhiên lần thứ 3 thì tốc độ trung bình của m là
.png)
-
Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương có phương trình \({{x}_{1}}=3\cos \left( \omega t+\frac{\pi }{3} \right)cm\)và \({{x}_{2}}=4\cos \left( \omega t-\frac{2\pi }{3} \right)cm.\)Biên độ dao động của vật là
-
Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 50cm và vật nhỏ có khối lượng 0,01kg mang điện tích \(q=+{{5.10}^{-6}}C\) được coi là điện tích điểm. Con lắc dao động điều hoà trong điện trường đều mà vectơ cường độ điện trường có độ lớn E = 104 V/m và hướng thẳng đứng xuống dưới. Lấy g = 10 m/s2, π = 3,14. Chu kì dao động điều hoà của con lắc là
-
Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp bằng
-
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ điện C và cuộn dây có điện trở thuần mắc nối tiếp. Hình bên là đồ thị đường cong biểu diễn mối liên hệ của điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn dây (ucd) và điện áp tức thời giữa hai đầu tụ điện C (uC). Độ lệch pha giữa ucd và uC có giá trị là
.png)
-
Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng λ. Trên đoạn thẳng AB có 13 điểm cực đại giao thoa. C là điểm trên mặt chất lỏng mà ABC là tam giác đều. Trên đoạn thẳng AC có hai điểm cực đại giao thoa liên tiếp mà phần tử chất lỏng tại đó dao động cùng pha với nhau. Đoạn thẳng AB có độ dài gần nhất với giá trị nào sau đây?
-
Một vật dao động điều hòa với tần số góc ω. Khi vật ở vị trí có li độ x thì gia tốc của vật là
-
Tại điểm O đặt hai nguồn âm điểm giống hệt nhau phát ra âm đẳng hướng có công suất không đổi. Điểm A cách O một đoạn x. Trên tia vuông góc với OA tại A lấy điểm B cách A một khoảng 6 m. Điểm M thuộc đoạn AB sao cho AM = 4,5 m. Thay đổi x để góc MOB có giá trị lớn nhất, khi đó mức cường độ âm tại A là LA = 40 dB. Để mức cường độ âm tại M là 50 dB thì cần đặt thêm tại O bao nhiêu nguồn âm nữa?
-
Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, để giảm công suất hao phí trên đường dây truyền tải thì người ta thường sử dụng biện pháp nào sau đây?
-
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ 3 cm. Trong quá trình dao động, chiều dài lớn nhất của lò xo là 25 cm. Khi vật nhỏ của con lắc đi qua vị trí cân bằng thì chiều dài của lò xo là
-
Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn có sợi dây dài l đang dao động điều hòa. Tần số dao động của con lắc là
