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
-
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
-
Điện năng được truyền từ trạm phát đến nơi tiêu thụ bằng dây tải một pha dưới điện áp truyền đi là 500 kV. Nếu công suất ở trạm phát 1 MW, hệ số công suất được tối ưu bằng 1 thì hiệu suất truyền tải đạt 95 %. Tổng điện trở của dây dẫn bằng
-
Xét đoạn mạch xoay chiều chỉ có một trong ba phần tử (điện trở, cuộn dây hoặc tụ điện). Nếu cường độ dòng điện cùng pha so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch thì phần tử này là
-
Trên mặt nước, tại hai điểm A và B cách nhau 24 cm có hai nguồn kết hợp dao động cùng pha theo phương thẳng đứng. Trên AB có số cực tiểu nhiều hơn số cực đại và khoảng cách xa nhất giữa hai cực đại bằng 21,5 cm. Cho tốc độ truyền sóng là 25 cm/s. Tần số dao động nhỏ nhất của nguồn có giá trị gần nhất với
-
Một cây đàn tranh phát ra âm cơ bản có tần số \({{f}_{0}}\). Một người chỉ nghe được âm cao nhất có tần số \(42,5{{f}_{0}}\) ; tần số lớn nhất mà nhạc cụ này có thể phát ra để người đó nghe được là
-
Một tụ điện trên vỏ có ghi (2 μF − 400 V). Giá trị 400 V đó là
-
Mối quan hệ giữa các đại lượng sóng bước sóng \(\lambda \), vận tốc truyền sóng v và chu kỳ T nào sau đây là đúng?
-
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
-
Trong máy phát điện xoay chiều một pha, phần cảm có tác dụng
-
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 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
-
Một chất điểm tham gia đồng thời hai dao động điều hoà với phương trình \({{x}_{1}}=6\cos \left( \pi t+{{\varphi }_{1}} \right)\text{cm};{{x}_{2}}=2\sqrt{6}\cos \left( \pi t-\frac{\pi }{12} \right)\text{cm}\). Phương trình dao động tổng hợp \(x=A\cos (\pi t+\varphi )\text{cm}\) với \(-\frac{\pi }{2}<\varphi <\frac{\pi }{2}\) trong đó φ1 − φ =π/4. Tỉ số \(\frac{\varphi }{{{\varphi }_{1}}}\) bằng
-
Khi vật dao động điều hòa, đại lượng không thay đổi theo thời gian là
-
Ba bản kim loại phẳng tích điện A, B, C theo thứ tự từ trái sang phải đặt song song như hình vẽ. Coi điện trường giữa các bản là đều, có chiều như hình, độ lớn E1 = 4.104 V/m, E2 = 5.104 V/m. Nếu chọn gốc điện thế tại bản A thì điện thế tại bản B và C có giá trị lần lượt là
.png)
-
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
-
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
-
Chọn phát biểu sai khi nói về sóng âm.
-
Đặt điện áp \(u=200\sqrt{2}\cos 2\pi f\text{t}(f\) thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm ba hộp kín X, Y, Z (mỗi hộp kín chỉ chứa một phần tử) mắc nối tiếp theo thứ tự. Các linh kiện trong hộp kín chỉ có thể là như tụ điện, điện trở thuần và cuộn dây thuần cảm. Các trở kháng của hộp kín phụ thuộc vào tần số f được biểu diễn như hình bên. Khi \(f={{f}_{1}}\) thì công suất trong mạch là 160 W. Giá trị trở kháng của hộp kín Y khi \(f={{f}_{1}}\) là
.png)
-
Hai điểm M và N nằm trong một điện trường có hiệu điện thế UMN = 300 V. Công của điện trường làm dịch chuyển điện tích q = −2. 10−6 C từ M đến N là
-
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.
