Bài 11 trang 80 SGK Vật lí 12

Đề bài

 Chọn câu đúng:

Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp có R = 40 Ω; \(\frac{1}{\omega C}\) = 20 Ω; ωL = 60 Ω. Đặt vào hai đầu mạch điện áp u = 240\(\sqrt2\)cos100πt (V). Cường độ dòng điện tức thời trong mạch là:

A. i = 3\(\sqrt2\)cos100πt (A)

B. i = 6cos(100πt + \(\frac{\pi }{4}\)) (A)

C. i = 3\(\sqrt2\)cos(100πt - \(\frac{\pi }{4}\)) (A)

D. i = 6cos(100πt - \(\frac{\pi }{4}\)) (A)

Hướng dẫn giải

Áp dụng công thức tính tổng trở của mạch R,L,C mắc nối tiếp : Z = \(\sqrt{R^{2} + (Z_{L} - Z_{C})^{2}}\) 

Công thức tính độ lệch pha giữa u,i trong mạch xoay chiều tanφ = \(\frac{Z_{L}- Z_{C}}{R}\)

Định luật Ohm trong mạch điện xoay chiều :I = \(\frac{U}{Z}\) 

Lời giải chi tiết

Tổng trở của đoạn mạch là  Z = \(\sqrt{R^{2} + (Z_{L} - Z_{C})^{2}}\) = 40\(\sqrt2\) Ω

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = \(\frac{U}{Z}\) = \(\frac{240}{40\sqrt{2}}\) = \(\frac{6}{\sqrt{2}}A\).

Độ lệch pha: tanφ = \(\frac{Z_{L}- Z_{C}}{R}\) = 1 => φ = \(\frac{\pi }{4}\). Tức là i trễ pha hơn u một góc \(\frac{\pi }{4}\).

Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = 6cos(100πt - \(\frac{\pi }{4}\)) (A)

Chọn đáp án D.