Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi

Câu hỏi :

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đồi vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên, trong đó cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đối được. Các vôn kế được coi là lí tưởng. Điều chỉnh C để số chỉ vôn kế V1 đạt cực đại thì thấy khi đó V1 chỉ 120 V và V2 chỉ 160 V. Trong quá trình điều chỉnh C, khi số chỉ vôn kế V2 đạt giá trị cực đại thì số chỉ vôn kế V1  chỉ giá trị nào sau đây?

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi (ảnh 1)

A. 160 V

B. 120V

C. 90 V

D. 96 V

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Chọn D

Lời giải

Hướng dẫn giải 1:

-Khi C thay đổi, Vôn kế V1 cực đại thì cộng hưởng, V1 chỉ: URmax=U=120V

Lúc đó, V2 chỉ : UC=UL=160V .

Ta có: ULUR=160V120V=43=ZLR=>ZL=43R. . Chọn  R= 3 =>ZL= 4

-Khi C thay đổi, Vôn kế V2 cực đại chỉ: UCmaxZC=R2+Z2LZL=32+424=254=6,25UCmax=URR2+Z2L=U12+(43)2=200V.

Đặt U'R=X=>U'L=43X.

Lúc đó, V1 chỉ : U'R=X=>U'L=43X. .

Ta có: U=UR'2+(U'LUCmax)2U2=UR'2+169UR'283UR'UCmax+UCmax21202=259X216003X+2002259X216003X+25600=0=>X=96V.

Chọn D.

Hướng dẫn giải 2: Dùng giản đồ vecto:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi (ảnh 2)

-Khi C thay đổi, Vôn kế V1 cực đại thì cộng hưởng, V1 chỉ: URmax=U=120V

Lúc đó, V2 chỉ : UC=UL=160V

Ta có: ULUR=160V120V=43=ZLR=>ZL=43R. . Chọn  R= 3; ZL= 4

-Khi C thay đổi, Vôn kế V2 cực đại chỉ: UCmaxZC=R2+Z2LZL=32+424=254UCmax=URR2+Z2L=12012+(43)2=200V.

 

Và UURL.

Với: URL=UCmax2U2=1202(12+4322)1202=160V. .

Ta có: URUCmax=U.URL=>UR=U.URLUCmax=120.160200=96V.

Copyright © 2021 HOCTAP247