Câu hỏi

Cho mạch điện mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R = 100\(\Omega \), cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có tần số 50 Hz. Khi thay đổi C thì thấy có hai giá trị C1 và 3C1 đều cho cùng một công suất và có các dòng điện vuông pha với nhau. Lấy π2 = 10. Độ tự cảm L của cuộn cảm thuần có giá trị

  • A \(\frac{\text{1}}{\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}\text{H}\)
  • B \(\frac{2}{\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}\text{H}\)
  • C \(\frac{3}{\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}\text{H}\)
  • D \(\frac{\text{1}}{\text{2 }\!\!\pi\!\!\text{ }}\text{H}\)

Phương pháp giải:

Áp dụng: Khi C thay đổi hai giá trị C1 và C2 có cùng I, UL, UR, P thì \({{\text{Z}}_{\text{L}}}\text{ = }\frac{{{\text{Z}}_{\text{C1}}}\text{ + }{{\text{Z}}_{\text{C2}}}}{\text{2}}\)

Lời giải chi tiết:

\(\text{R = 100  }\!\!\Omega\!\!\text{ ;  }\!\!\omega\!\!\text{  = 100 }\!\!\pi\!\!\text{ }\)

Ta có: C2 = 3C1 nên \({{\text{Z}}_{\text{C1}}}\text{ = 3}{{\text{Z}}_{\text{C2}}}\Rightarrow {{\text{Z}}_{\text{L}}}=2{{\text{Z}}_{\text{C2}}}\)

Và ta có các dòng điện vuông pha với nhau nên:

\(\text{tan}{{\text{ }\!\!\varphi\!\!\text{ }}_{\text{1}}}\text{.tan}{{\text{ }\!\!\varphi\!\!\text{ }}_{\text{2}}}\text{=}-\text{1}\Leftrightarrow \frac{{{\text{Z}}_{\text{L}}}-{{\text{Z}}_{\text{C1}}}}{\text{R}}\text{.}\frac{{{\text{Z}}_{\text{L}}}-{{\text{Z}}_{\text{C2}}}}{\text{R}}=-1\)

\(\Leftrightarrow \frac{\text{2}{{\text{Z}}_{\text{C2}}}-3{{\text{Z}}_{\text{C2}}}}{\text{R}}\text{.}\frac{\text{2}{{\text{Z}}_{\text{C2}}}-{{\text{Z}}_{\text{C2}}}}{\text{R}}=-1\Leftrightarrow \frac{-\text{Z}_{\text{C2}}^{\text{2}}}{{{\text{R}}^{2}}}=-1\Leftrightarrow {{\text{Z}}_{\text{C2}}}=\text{R}=\text{100  }\!\!\Omega\!\!\text{ }\)

\(\Rightarrow {{\text{Z}}_{\text{L}}}\text{ = 200  }\!\!\Omega\!\!\text{ }\Rightarrow \text{L = }\frac{200}{100\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}=\frac{\text{2}}{\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}\)(H)

Chọn B


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 12 - Xem ngay