Tìm giá trị cảm kháng và dung kháng trong mạch có cộng hưởng điện môn Vật Lý 12

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường[r]

Câu 1: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp theo thứ tự R, L, C trong đó cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L

thay đổi được, điện trở thuần R = 50 Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay chiều có tần số f =

50Hz Thay đổi L người ta thấy khi L = L1 và khi L L2 3L1

2

  thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch như nhau nhưng cường độ dòng điện tức thời vuông pha nhau Giá trị L1 và điện dung C lần lượt là:

A L1 1H

 và

4 5,36.10

2





 B 1

2

 và

4 5,36.10

2







C L1 1H

 và

4 5,36.10





 D 1

2

 và

4 5,36.10







Hướng dẫn:

Khi công suất tiêu thụ trên đoạn mạch như nhau:

P1 = P2  I1 = I2  Z1 = Z2  (ZL1 – ZC)2 = (ZL2 – ZC)2

Do ZL1  ZL2 nên

ZL1 – ZC = ZC – ZL2 = ZC 3ZL1

2

2

  = 2ZC

Ta có:

1

1 C

2

tan

3

tan









Cường độ dòng điện tức thời vuông pha nhau nên

1 + 2 =

2

  tan1tan2 = – 1  2

L1

Z = 16R2  ZL1 = 4R = 200

1

100

Dung kháng của tụ:

 

4

100 5 2 3





Chọn D

Câu 2: Đặt điện áp xoay chiều u = 200 2 cos 100πt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp Điện

dung C của tụ điện thay đổi được Khi C = C1= 10 4

2



 F và C = C2 =

4

10

 F thì mạch có cùng công suất P = 400W

a Tính R và L

b Tính hệ số công suất của mạch ứng với C1 , C2

Hướng dẫn:

+ Khi C = C1=

4 10 2



1

10 C

100 2





Z  R  Z Z  R  Z 200

Công suất:

2 2

L

U R

  (1) + Khi C = C2 =

4

10

2

10 C

100





Z  R  Z Z  R  Z 100

Công suất:

2 2

L

U R

  (2)

Từ 1 và 2 ta có P1 = P2:

L L

Z

10

Tìm R:

L

b Hệ số công suất khi C = C1 =

4 10 2



 :

1

L

Hệ số công suất khi C = C2 =

4

10

 :

   

2

L

Câu 3: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp theo thứ tự R, L, C trong đó cuộn dây thuần cảm có tụ điện C thay

đổi được Thay đổi C người ta thấy khi C C1 2.104 F



 và khi

4 2

2.10

3



 thì cường độ dòng điện trên đoạn mạch trong hai trường hợp là như nhau Để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại thì C có giá trị:

A

4

3.10

F

2



 B

4 10 F 2





C

4

10

F



 D

4 2.10 F





Hướng dẫn:

Cách giải 1: Ta có:

I I

Vì

C C

C C

2



Khi P = Pmax thì mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện ZLZC (2)

Từ 1 và 2 ta được: C 1 C 2

C

1 2

Z

4

1 2

1 2

2.10 2.10

2.10 2.10

C C

3







Chọn D

Cách giải 2: Ta có:

2

L C

I

Nhận thấy, I phụ thuộc kiểu hàm bậc hai theo ZC, vì vậy phải có mối quan hệ hàm bậc hai: CT  1 2

1

2

tức là C 1 C 2

C

1 2

Z

4

1 2

1 2

2.10 2.10

2.10 2.10

C C

3







Chọn D

Câu 4: Cho mach R, L, C mắc nối tiếp, với C có thể thay đổi, L không thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch

điện áp u 100 2 cos100 t  (V) R = 100 3 khi C tăng thêm 2 lần thì công suất tiêu thụ không đổi,

nhưng cường độ dòng điện có pha thay đổi 1 góc

3

 Công suât tiêu thụ của mạch:

A 25 2W B 25W

Hướng dẫn:

ới hai giá trị của tụ điện C1 và C2 mạch có cùng công suất:

1

2

Mà:

3

2

Đề cho 2 1

3



    và hai góc lệch pha bằng nhau và đối nhau nên:

1

2

6

tan tan 6



       



 

 



Ta lại có: 1

L C





2

L C

Z 3R 100 3 3 300

U 100

Z 200











Công suất tiêu thụ:

L C

Chọn D

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,

giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên

danh tiếng

I Luyện Thi Online

các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học

PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn

II Khoá Học Nâng Cao và HSG

7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG

học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam

Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành

tích cao HSG Quốc Gia

học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí