Bài III.18 trang 52 SBT Vật Lí 12


Đề bài

Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch \(RLC\) nối tiếp. Biết \(R = 10\Omega ,\) cuộn cảm thuần có \(L = \dfrac{1}{{10\pi }}(H),\) tụ điện có \(C = \dfrac{{{{10}^{ - 3}}}}{{2\pi }}(F)\) và điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần là \({u_L} = 20\sqrt 2 cos(100\pi t + \dfrac{\pi }{2})(V).\) Tìm biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng định luật Ôm \({I_0} = \dfrac{{{U_0}}}{Z}\)

Sử dụng công thức tính độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện \(\varphi  = {\varphi _u} - {\varphi _i}\)\(\tan \varphi  = \dfrac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R}\)

Lời giải chi tiết

Dung kháng \({Z_C} = \dfrac{1}{{C\omega }} = \dfrac{1}{{\dfrac{{{{10}^{ - 3}}}}{{2\pi }}.100\pi }} = 20(\Omega )\)

Cảm kháng \({Z_L} = L\omega  = \dfrac{1}{{10\pi }}.100\pi  = 10(\Omega )\)

Tổng trở \(Z = \sqrt {{R^2} + {{({Z_L} - {Z_C})}^2}} \\ = \sqrt {{{10}^2} + {{(10 - 20)}^2}}  = 10\sqrt 2 \Omega \)

Ta có \({u_L} = 20\sqrt 2 cos(100\pi t + \dfrac{\pi }{2})(V).\)

\( \Rightarrow {I_0} = \dfrac{{{U_{0L}}}}{{{Z_L}}} = \dfrac{{20\sqrt 2 }}{{10}} = 2\sqrt 2 A\)

Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu cuộn cảm và dòng điện \(\Delta \varphi  = \dfrac{\pi }{2} = {\varphi _{{u_L}}} - {\varphi _i} \Rightarrow {\varphi _i} = 0\)

Điện áp cực đại hai đầu đoạn mạch \({U_0} = {I_0}.Z = 2\sqrt 2 .10\sqrt 2  = 40V\)

Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và dòng điện \(\varphi \):

Ta có

\(\begin{array}{l}\tan \varphi  = \dfrac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R} \\= \dfrac{{10 - 20}}{{10\sqrt 2 }} =  - \dfrac{1}{{\sqrt 2 }}\\ \Rightarrow \varphi  =  - \dfrac{\pi }{4}rad\end{array}\)

Ta có \(\varphi  = {\varphi _u} - {\varphi _i} \\\Rightarrow {\varphi _u} = \varphi  + {\varphi _i} =  - \dfrac{\pi }{4}rad\)

Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch \({u_L} = 40cos(100\pi t - \dfrac{\pi }{4})(V).\)

Loigiaihay.com


Bình chọn:
4.9 trên 7 phiếu
  • Bài III.19 trang 52 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.19 trang 52 sách bài tập vật lí 12. Hỏi dung kháng của tụ điện có giá trị bằng bao nhiêu?

  • Bài III.17 trang 52 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.17 trang 52 sách bài tập vật lí 12.a) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là bao nhiêu?

  • Bài III.16 trang 51 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.16 trang 51 sách bài tập vật lí 12. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50 Hz vào hai đầu một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L

  • Bài III.14, III.15 trang 51 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.14, III.15 trang 51 sách bài tập vật lí 12. Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 4 cặp cực 4 cực nam và 4 cực bắc.

  • Bài III.12, III.13 trang 51 Vật Lí 12

    Giải bài III.12, III.13 trang 51 sách bài tập vật lí 12. . Một máy biến áp có điện trở các cuộn dây không đáng kể. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp và giữa hai đầu cuộn sơ cấp lần lượt là 55V và 220V.

  • Bài III.10, III.11 trang 50 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.10, III.11 trang 50 sách bài tập vật lí 12. Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần. Bỏ qua điện trở các cuộn dây của máy phát.

  • Bài III.8, III.9 trang 50 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.8, III.9 trang 50 sách bài tập vật lí 12. Hệ thức liên hệ giữa f1 và f2 là

  • Bài III.6, III.7 trang 49 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.6, III.7 trang 49 sách bài tập vật lí 12. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu một điện trở

  • Bài III.4, III.5 trang 49 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.4, III.5 trang 49 sách bài tập vật lí 12. Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện trong mạch là

  • Bài III.1, III.2, III.3 trang 48 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.1, III.2, III.3 trang 48 sách bài tập vật lí 12. Khi đặt một hiệu điện thế không đổi 12V vào hai đầu một cuộn dây có điện trở thuần R và độ tự cảm L

>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2022 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.