Đặt điện áp u = U0 cos omega t (U0 và omega không đổi)

* Hướng dẫn giải

Đáp án A

− Bài toán của ta là C thay đổi đồng nghĩa với việc R và Z_L không đổi.

→ Từ đó ta khai thác được 2 kết quả quan trọng sau:

+ $Z_d=\sqrt{r^2+Z_L^2}=const\to \frac{U_{d_1}}{U_{d_2}}=\frac{I_1}{I_2}=\frac{1}{3}\to I_2=3I_1$

Mặt khác $C_2=3C_1\to Z_{C1}=3{\text{Z}}_{C2}\to U_{C1}=U_{C2}$

+ $\tan {\phi }_d=\frac{Z_L}{r}=const$

→ Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây so với dòng điện luôn không đổi.

− Vẽ giản đồ kép cho hai trường hợp:

+ Do $U_{C1}=U_{C2}\to$ tứ giác MNPQ có cạnh MQ và NP là 2 cạnh song song và bằng nhau

→ tứ giác MNPQ là hình bình hành.

+ $MN=U_{d2}-U_{d1}=180-60=120V\to QP=MN=120V$

+ Do hiệu điện thế hai đầu mạch không đổi

$\to U_1=U_2\to \Delta OPQ$ cân tại O

Áp dụng định lý hàm sin trong tam giác ta có:

$\begin{array}{l}\frac{PQ}{\sin 120°}=\frac{U_1}{\sin 30°}\iff \frac{120}{\frac{\sqrt{3}}{2}}=\frac{U}{\frac{1}{2}}\Rightarrow U=40\sqrt{3}\text{ (V)}\\ \to U_0=40\sqrt{6}\approx 97,98\left(V\right)\end{array}$