Điện gồm R, L và C theo thứ tự nối tiếp, cuộn dây có điện trở r.

Câu hỏi :

Điện gồm R, L và C theo thứ tự nối tiếp, cuộn dây có điện trở r. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số f = 50 Hz. Cho điện dung C thay đổi người ta thu được đồ thị liên hệ giữa điện áp hiệu dụng hai đầu mạch chứa cuộn dây và tụ điện UrLC với điện dung C của tụ điện như hình vẽ bên. Điện trở r có giá trị bằng

A. 30 Ω.  

B. 120 Ω.  

C. 90 Ω. 

D. 50 Ω.

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Ta có: \({{U}_{rLC}}=I.{{Z}_{rLC}}=\frac{U}{Z}.{{Z}_{rLC}}=\frac{U\sqrt{{{r}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}}{\sqrt{{{(R+r)}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}}.\)

Khi C= 0 \(\Rightarrow {{Z}_{C}}=\infty \Rightarrow {{U}_{rLC}}=U=87\)V. (tính giới hạn ta được kết quả)

Khi \(C={100}/{\pi \text{ (}\mu F)\Rightarrow {{Z}_{C}}}\;=100\text{ (}\Omega \text{)}\) thì \({{U}_{rLC}}\) cực tiểu, khảo sát hàm số có được:

\({{Z}_{L}}={{Z}_{C}}=100\text{ (}\Omega \text{)}\) và \({{U}_{rLC}}=\frac{U.r}{R+r}=\frac{87}{5}\)V \(\Rightarrow R=4r\)

Khi \(C=\infty \Rightarrow {{Z}_{C}}=0\Rightarrow {{U}_{rLC}}=\frac{U\sqrt{{{r}^{2}}+Z_{L}^{2}}}{\sqrt{{{(R+r)}^{2}}+Z_{L}^{2}}}\Leftrightarrow 3\sqrt{145}=\frac{\frac{87}{5}\sqrt{{{\text{r}}^{2}}+{{100}^{2}}}}{\sqrt{{{\text{(4r}+\text{r)}}^{2}}+{{100}^{2}}}}\Leftrightarrow r=50\text{ (}\Omega \text{)}\text{.}\)

Copyright © 2021 HOCTAP247