Cho mạch điện như hình vẽ, \(u = 120\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t} \right)\left( V \right);\) cuộn dây \(r = 15\Omega ,L = \frac{2}{{25\pi }}\left( H \right),\) C là tụ điện biến đ...

Câu hỏi :

Cho mạch điện như hình vẽ, \(u = 120\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t} \right)\left( V \right);\) cuộn dây \(r = 15\Omega ,L = \frac{2}{{25\pi }}\left( H \right),\) C là tụ điện biến đổi. Điện trở vôn kế lớn vô cùng. Điều chỉnh C để số chỉ vôn kế lớn nhất. Tìm số chỉ vôn kế lúc này:

A. \(C = \frac{{{{10}^{ - 2}}}}{{8\pi }}\left( F \right);{U_V} = 136V\)

B. \(C = \frac{{{{10}^{ - 2}}}}{{3\pi }}\left( F \right);{U_V} = 136V\)

C. \(C = \frac{{{{10}^{ - 2}}}}{{5\pi }}\left( F \right);{U_V} = 186V\)

D. \(C = \frac{{{{10}^{ - 2}}}}{{4\pi }}\left( F \right);{U_V} = 163V\)

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l} r = 15\Omega \\ {Z_L} = \omega L = 100\pi .\frac{2}{{25\pi }} = 8\Omega \end{array} \right.\) 

Số chỉ của vôn kế: \({U_V} = {U_{rL}} = \frac{{U\sqrt {{r^2} + Z_L^2} }}{{\sqrt {{r^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} }}\)

C thay đổi để UV max khi mạch xảy ra cộng hưởng điện: \({Z_L} = {Z_C} \Rightarrow C = \frac{1}{{{\omega ^2}L}} = \frac{1}{{{{\left( {100\pi } \right)}^2}.\frac{2}{{25\pi }}}} = \frac{{{{10}^{ - 2}}}}{{8\pi }}F\) 

Số chỉ vôn kế lớn nhất: \({U_V} = {U_{rL}} = \frac{{U\sqrt {{r^2} + Z_L^2} }}{{\sqrt {{r^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} }} = \frac{{120\sqrt {{{15}^2} + {8^2}} }}{{15}} = 136V\) 

Chọn C.

Copyright © 2021 HOCTAP247