Giải bài tập vật lý 12, Vật lý 12 - Để học tốt vật lý 12 Bài 14. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

Bài 7 trang 80 SGK Vật lí 12


Mạch điện xoay chiều gồm

Đề bài

Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 40 Ω ghép nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Cho biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cos100πt (V) và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm UL = 40 V.

a) Xác định ZL .

b) Viết công thức của i.

Video hướng dẫn giải

Phương pháp giải - Xem chi tiết

+ Đọc phương trình điện áp

+ Sử dụng biểu thức tính hiệu điện thế hiệu dụng: \(U = \dfrac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 }}\)

+ Sử dụng biểu thức tính hiệu điện thế hiệu dụng của toàn mạch: \(U = \sqrt {U_R^2 + {{\left( {{U_L} - {U_C}} \right)}^2}} \)

+ Sử dụng biểu thức tính cường độ dòng điện: \(I = \dfrac{U}{Z}\)

+ Sử dụng biểu thức tính cảm kháng: \({Z_L} = \dfrac{{{U_L}}}{I}\)

+ Sử dụng biểu thức tính độ lệch pha của u so với i: \(\tan \varphi  = \dfrac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R} = \dfrac{{{U_L} - {U_C}}}{{{U_R}}}\)

+ Viết phương trình cường độ dòng điện trong mạch

Lời giải chi tiết

+ Từ phương trình điện áp, \(u = 80cos100\pi t\left( V \right)\) ta có:

- Hiệu điện thế hiệu dụng: \(U = \dfrac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 }} = \dfrac{{80}}{{\sqrt 2 }} = 40\sqrt 2 V\)

- Tần số góc: \(\omega  = 100\pi \left( {rad/s} \right)\), \({\varphi _u} = 0\left( {rad} \right)\)

+ Mặt khác, hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch: \(U = \sqrt {U_R^2 + U_L^2} \)

Ta suy ra: \({U_R} = \sqrt {{U^2} - U_L^2}  = \sqrt {{{\left( {40\sqrt 2 } \right)}^2} - {{40}^2}}  = 40V\)

+ Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch: \(I = \dfrac{{{U_R}}}{R} = \dfrac{{40}}{{40}} = 1A\)

=> Cường độ dòng điện cực đại trong mạch: \({I_0} = I\sqrt 2  = 1.\sqrt 2  = \sqrt 2 A\)

a) Cảm kháng: \({Z_L} = \dfrac{{{U_L}}}{I} = \dfrac{{40}}{1} = 40\Omega \)

b) Độ lệch pha của u so với i:

\(\begin{array}{l}\tan \varphi  = \dfrac{{{Z_L}}}{R} = \dfrac{{{U_L}}}{{{U_R}}} = \dfrac{{40}}{{40}} = 1\\ \Rightarrow \varphi  = \dfrac{\pi }{4}\left( {rad} \right)\end{array}\)

Ta suy ra: \({\varphi _u} - {\varphi _i} = \dfrac{\pi }{4} \Rightarrow {\varphi _i} = {\varphi _u} - \dfrac{\pi }{4} = 0 - \dfrac{\pi }{4} =  - \dfrac{\pi }{4}\left( {rad} \right)\)

=> Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch: \(i = \sqrt 2 cos\left( {100\pi t - \dfrac{\pi }{4}} \right)A\)

Loigiaihay.com


Bình chọn:
4.4 trên 15 phiếu
Bài tiếp theo

>> Xem thêm

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 12 - Xem ngay

Báo lỗi - Góp ý

Group Ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Các bài khác cùng chuyên mục


App Loigiaihay trên google play store App Loigiaihay trên apple store

Hãy viết chi tiết giúp Loigiaihay.com

Vui lòng để lại thông tin để ad có thể liên hệ với em nhé!

Vấn đề em gặp phải là gì ?

Hãy viết chi tiết giúp Loigiaihay.com

Cảm ơn bạn đã sử dụng Loigiaihay.com. Đội ngũ giáo viên cần cải thiện điều gì để bạn cho bài viết này 5* vậy?

Vui lòng để lại thông tin để ad có thể liên hệ với em nhé!

Copyright © 2021 loigiaihay.com

DMCA.com Protection Status
App Loigiaihay trên apple store App Loigiaihay trên google play store