Mạch điện xoay chiều AB mắc nối tiếp theo thứ tự gồm R, C và cuộn cảm thuần L thay đổi được. Đặt điện áp \(u=90\sqrt{10}\cos \omega t\)( không đổi). Khi \({{Z}_{L}}={{Z}_{L1}}\) h...

Câu hỏi :

Mạch điện xoay chiều AB mắc nối tiếp theo thứ tự gồm R, C và cuộn cảm thuần L thay đổi được. Đặt điện áp \(u=90\sqrt{10}\cos \omega t\)(w không đổi). Khi \({{Z}_{L}}={{Z}_{L1}}\) hoặc \({{Z}_{L}}={{Z}_{L2}}\) thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có cùng giá trị hiệu dụng là \({{U}_{L}}=270V\). Biết \(3{{\text{Z}}_{L2}}-{{Z}_{L1}}=150\Omega \) và tổng trở của đoạn mạch RC trong hai trường hợp là \(100\sqrt{2}\)Ω. Để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm cực đại thì cảm kháng của đoạn mạch AB gần giá trị nào?

A. 180 Ω.      

B. 150 Ω.             

C. 192 Ω.       

D. 175 Ω.

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

Ta nhận thấy: \({{U}_{L}}=I{{Z}_{L}}=\frac{U{{Z}_{L}}}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}}=\frac{U}{\sqrt{\left( {{R}^{2}}+Z_{C}^{2} \right)\frac{1}{Z_{L}^{2}}-2{{\text{Z}}_{C}}\frac{1}{{{Z}_{L}}}+1}}\)

\(\left( {{R}^{2}}+Z_{C}^{2} \right)\frac{1}{Z_{L}^{2}}-2{{\text{Z}}_{C}}\frac{1}{{{Z}_{L}}}+\left( 1-\frac{{{U}^{2}}}{U_{L}^{2}} \right)=0\)

\(\left\{ \begin{array}{l} \frac{1}{{{Z_{L1}}}}.\frac{1}{{{Z_{L2}}}} = \frac{c}{a} = \frac{{1 - {{\left( {\frac{U}{{{U_L}}}} \right)}^2}}}{{{R^2} + Z_C^2}} = \frac{{1 - {{\left( {\frac{{90\sqrt 5 }}{{270}}} \right)}^2}}}{{{{2.100}^2}}} = \frac{1}{{45000}} \to \left\{ \begin{array}{l} {Z_{L1}} = 300\Omega \\ {Z_{L2}} = 150\Omega \end{array} \right.\\ \frac{1}{{{Z_{L1}}}} + \frac{1}{{{Z_{L2}}}} = - \frac{b}{a} = \frac{{2{{\rm{Z}}_C}}}{{{R^2} + Z_C^2}} = \frac{{{Z_C}}}{{{{100}^2}}} \end{array} \right.\)

\({{U}_{L\max }}\Leftrightarrow \frac{1}{{{Z}_{L0}}}=-\frac{b}{2a}=\frac{1}{2}\left( \frac{1}{{{Z}_{L1}}}+\frac{1}{{{Z}_{L2}}} \right)\Rightarrow {{Z}_{L0}}=200\Omega \Rightarrow \) Chọn C.

Copyright © 2021 HOCTAP247