Một mạch điện gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L và tụ có điện dung C được mắc như hình vẽ.

Câu hỏi :

Một mạch điện gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L và tụ có điện dung C được mắc như hình vẽ.  

Một mạch điện gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L và tụ có điện dung C được mắc như hình vẽ. (ảnh 1)

Đặt vào hai điểm A, B của mạch điện trên một hiệu điện thế xoay chiều \[u = {U_0}\cos \omega t\]

·     Khi nối Ampe kế lý tưởng vào M, N thì Ampe kế chỉ 0,1A. Dòng điện qua Ampe kế lệch pha với hiệu điện thế u là \[\frac{\pi }{6}.\]

·     Khi nối Vôn kế lý tưởng vào M, N thì Vôn kế chỉ 20V. Hiệu điện thế giữa hai đầu Vôn kế cũng lệch pha so  với hiệu điện thế u là \[\frac{\pi }{6}.\]

Giá trị của \[R,{Z_L},{Z_C}\] lần lượt là: 

A. \[R = 150\Omega ;{Z_L} = 50\sqrt 3 \Omega ;{Z_C} = 200\sqrt 3 \Omega \]

B. \[R = 50\sqrt 3 \Omega ;{Z_L} = 200\sqrt 3 \Omega ;{Z_C} = 50\sqrt 3 \Omega \]

C. \[R = 50\Omega ;{Z_L} = 150\sqrt 3 \Omega ;{Z_C} = 200\sqrt 3 \Omega \]

D. \[R = 300\Omega ;{Z_L} = 100\sqrt 3 \Omega ;{Z_C} = 50\sqrt 3 \Omega \]

* Đáp án

A

* Hướng dẫn giải

Phương pháp: 

Độ lệch pha giữa u và i: tanφ =ZL-ZCR

Tổng trở: \[Z = \sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} \]

Biểu thức định luật Ôm: \[I = \frac{U}{Z}\]

Sử dụng giản đồ vecto và các hệ thức lượng trong tam giác vuông.

Cách giải: 

+ TH1: Khi nối ampe kế lí tưởng vào M, N Tụ C bị nối tắt Mạch gồm R, L. 

u,i lệch pha π6tanπ6=ZLR=13R=ZL3 (1)

Một mạch điện gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L và tụ có điện dung C được mắc như hình vẽ. (ảnh 2)
Z=UI=U0,1 (*)

+ TH2: Khi mắc vôn kế lí tưởng vào M, N Mạch gồm R, L, C.

Vôn kế chỉ \[20V \Rightarrow {U_C} = 20V\]

Ta có giản đồ vecto:  

Một mạch điện gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L và tụ có điện dung C được mắc như hình vẽ. (ảnh 3)

Từ giản đồ vecto ta \[ \Rightarrow {U_R}O{U_C} = \frac{\pi }{2}\]

\[ \Rightarrow U = {U_C}.\sin O{U_R}{U_C} = 20.\sin \frac{\pi }{3} = 10\sqrt 3 V\]

Thay \[U = 10\sqrt 3 V\] vào (*) ta được: \[Z = \frac{{10\sqrt 3 }}{{0,1}} = 100\sqrt 3 \Omega \]

R2+ZL2 =1003 (2)

Từ (1) và (2) \[ \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{R = 150\Omega }\\{{Z_L} = 50\sqrt 3 \Omega }\end{array}} \right.\]

Chọn A. 

Copyright © 2021 HOCTAP247