-
Câu hỏi:
Cho mạch điện gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C mắc như hình vẽ. Đặt vào hai đầu AB một điện áp xoay chiều có biểu thức: \(u_{AB} = U\sqrt{2}cos\omega t(V)\). tần số góc \(\omega\) thay đổi được. Khi \(\omega\) = \(\omega\)1 thì điện áp giữa hai đầu các đoạn mạch AN và MB vuông pha với nhau. Khi đó
và mạch tiêu thụ công suất P = 50W. Khi thay đổi tần số góc \(\omega\) đến giá trị
rad/s thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại. Giá trị của \(\omega\)1 là:

- A. \(\omega_1 = 100 \pi(rad/s)\)
- B. \(\omega_1 = 120 \pi(rad/s)\)
- C. \(\omega_1 = 50 \pi(rad/s)\)
- D. \(\omega_1 = 60 \pi(rad/s)\)
Đáp án đúng: C
Khi \(\omega = \omega _1\)
\(\frac{1}{U^2_R} = \frac{1}{U^2_{AN}} + \frac{1}{U^2_{MB}}\Rightarrow U_R = 100 (V)\)
\(\left\{\begin{matrix} U_{AN}= 50\sqrt{5} = \sqrt{U^2_R + U_{L1}^2}\\ U_{MB}= 100\sqrt{5} = \sqrt{U^2_R + U^2_{c1}}\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} U_{L1}= 50 (V)\\ U_{C_1} = 200 (V)\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow U = \sqrt{U^2_R + (U_{L1} - U_{C1})^2} = 50\sqrt{13}\Omega\)
Lại có: \(P = 50 (W)\)
\(P = \frac{U^2 R}{R^2 + (Z_{L1} - Z_{C1})^2} = 50 \Rightarrow \frac{R^2 + (Z_{L1} - Z_{C1})^2}{R}=\frac{650}{R}\)
\(\Leftrightarrow 1 + \frac{(U_{L1} - U_{C1})^2}{U_R^2}= \frac{650}{R}\Rightarrow R = 200 \Omega\)
\(\Rightarrow I = \frac{U_R}{R} = \frac{1}{2A} \Rightarrow \left\{\begin{matrix} Z_{L1} = 100 = \omega _1L\\ Z_{C1}= 400 = \frac{1}{\omega _1C}\end{matrix}\right.\Rightarrow \left\{\begin{matrix} \frac{L}{C}= 40000\\ C = \frac{1}{400 \omega _1}\end{matrix}\right.(1)\)
Khi \(\omega = \omega _2 = 100\sqrt{2}\pi\)
\(U_{Lmax}\Rightarrow \omega _2 = \frac{1}{C \sqrt{\frac{L}{C} - \frac{R^2}{2}}} (2)\)
Thay R và biểu thức (1) vào (2) ta được:
\(\omega _2 = \frac{400 \omega _1}{\sqrt{40000 - \frac{200^2}{2}}} = 2\sqrt{2}\omega _1 \Rightarrow \omega _1 = 50 \pi (rad/s)\)
YOMEDIA
Hướng dẫn Trắc nghiệm Online và Tích lũy điểm thưởng
CÂU HỎI KHÁC VỀ CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
- Đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở R = 100 ôm
- Trong đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp (cuộn dây thuần cảm), khi nói về giá trị tức thời của điện áp trên từng phần tử (uR; uL; uC) thì phát biểu nào sau đây đúng
- Điện áp xoay chiều ở phòng thực hành có giá trị hiệu dụng 24V tần số 50Hz
- Mạch nối tiếp gồm cuộn thuần cảm, đoạn mạch X và tụ điện mắc nối tiếp với nhau
- Cho đoạn mạch AB gồm 3 đoạn mạch AB, MN, NB mắc nối tiếp
- Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi
- Đặt một điện áp xoay chiều ổn định u = U_0 cos (omega. t)(V) vào hai đầu đoạn mạch R,L,C mắc nối tiếp
- Điện áp xoay chiều u = U_0 cos omega t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB theo thứ tự gồm điện trở R = 90 ôm
- Đặt điện áp xoay chiều u = U_0 cos(omega t) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được
- Đặt một điện áp xoay chiều có tần số 50Hz vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là N1/N2 = 3/2

