Đáp án và lời giải chi tiết Đề kiểm tra 15 phút - Đề số 2 - Chương 3 - Vật lý 12
Đề bài
Một đoạn mạch RLC, trong đó \(R = 75\Omega ,C = \dfrac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }F,\) cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(L = \dfrac{2}{\pi }H.\) Điện áp ở hai đầu đoạn mạch: \(u = 50\sqrt 2 cos100\pi t\,(V).\)
a) (5 điểm) Tính tổng trở của đoạn mạch.
b) (5 điểm) Viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch.
+ Sử dụng biểu thức tính tổng trở: \(Z = \sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} \)
+ Sử dụng biểu thức tính cường độ dòng điện hiệu dụng: \(I = \dfrac{U}{Z}\)
+ Sử dụng biểu thức tính độ lệch pha của u so với i: \(\tan \varphi = \dfrac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R}\)
+ Viết phương trình cường độ dòng điện: \(i = {I_0}cos\left( {\omega t + {\varphi _i}} \right)\)
Lời giải chi tiết
a) Cảm kháng và dung kháng:
\(\begin{array}{l}{Z_L} = L\omega = \dfrac{2}{\pi }.100\pi = 200\Omega \\{Z_C} = \dfrac{1}{{\omega C}} = \dfrac{{{{10}^{ - 4}}\pi }}{{100\pi }} = 100\Omega \end{array}\)
Tổng trở của đoạn mạch là:
\(Z = \sqrt {{R^2} + {{({Z_L} - {Z_C})}^2}}\)\(\, = \sqrt {{{75}^2} + {{(200 - 100)}^2}} = 125\Omega \)
b)
Ta có:
\(I = \dfrac{U}{Z} = \dfrac{{50}}{{125}} = 0,4A.\)
Vì ZL>ZC, do đó u sớm pha so với i một góc \(\varphi \) với:
\(\tan \varphi = \dfrac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R} = \dfrac{{200 - 100}}{{75}} = \dfrac{4}{3}\)
\(\Rightarrow \varphi = 0,93\,rad\)
Biểu thức cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch là:
\(i = 0,4\sqrt 2 cos(100\pi t - 0,93)\,(A)\)
Loigiaihay.com
>>Học trực tuyến luyện thi THPTQG, Đại học 2020, mọi lúc, mọi nơi tất cả các môn cùng các thầy cô giỏi nổi tiếng, dạy hay dễ hiểu trên Tuyensinh247.com. Đã có đầy đủ các khóa học từ nền tảng tới nâng cao.
Lớp 12
