Một mạch điện xoay chiều được mắc nối tiếp gồm điện trở thuần \(R=15\Omega

Câu hỏi :

Một mạch điện xoay chiều được mắc nối tiếp gồm điện trở thuần \(R=15\Omega \), cuộn thuần cảm có cảm kháng \({{Z}_{L}}=25\Omega \) và tụ điện có dung kháng \({{Z}_{C}}=10\Omega \). Nếu dòng điện qua mạch có biểu thức \(i=2\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{4} \right)(A)\)  thì biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch là

A. \(u=60\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{2} \right)\left( V \right).\)

B. \(u=30\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{4} \right)\left( V \right).\)

C. \(u=60\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{4} \right)\left( V \right).\) 

D. \(u=30\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{2} \right)\left( V \right).\)

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Cách 1: Ta có \(\left\{ \begin{align} & {{Z}_{L}}=\omega L=25\left( \Omega \right) \\ & {{Z}_{C}}=\frac{1}{\omega C}=10\left( \Omega \right) \\ \end{align} \right.\)

Tổng trở của mạch: \(Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}=\sqrt{{{15}^{2}}+{{\left( 25-10 \right)}^{2}}}=15\sqrt{2}\,\left( \Omega  \right).\)

Độ lệch pha giữa u và i: \(\tan \varphi =\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{R}=1\Rightarrow \varphi =\frac{\pi }{4}>0:\)  u sớm pha hơn i là \(\frac{\pi }{4}\) .

\(\Rightarrow u={{I}_{o}}Z\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{4}+\frac{\pi }{4} \right)=2\sqrt{2}.15\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{2} \right)=60\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{2} \right)\,\,\left( V \right)\)

Cách 2: Tổng trở: \(\overline{Z}=15+\left( 25-10 \right)i=15+15i.\)

  • Chuyển máy về chế độ RAD: SHIFT → MODE → 4.
  • Phép tính số phức: MODE 2 màn hình xuất hiện CMPLX.
  • Nhập phép tính: \(u=i.\overline{Z}=\left( 2\sqrt{2}\angle \frac{\pi }{4} \right).\left( 15+15i \right).\)
  • Bấm SHIFT → 2 → 3 → = để nhận kết quả.

Copyright © 2021 HOCTAP247