Một đoạn mạch gồm điện trở thuần \(R=40\Omega \), cuộn cảm thuần

Câu hỏi :

Một đoạn mạch gồm điện trở thuần \(R=40\Omega \), cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(\frac{0,6}{\pi }H\) và tụ điện C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch đó điện áp \(u=80\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{6} \right)\left( V \right)\) thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đó bằng 160 W. Biểu thức điện áp trên tụ điện là

A. \({{u}_{C}}=240\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{3} \right)\left( V \right).\)

B. \({{u}_{C}}=80\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{2} \right)\left( V \right).\)

C.  \({{u}_{C}}=240\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{6} \right)\left( V \right).\) 

D. \({{u}_{C}}=120\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{3} \right)\left( V \right).\)

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

  • \(P=\frac{{{U}^{2}}R}{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}\leftrightarrow 160=\frac{{{80}^{2}}.40}{{{40}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}\leftrightarrow {{Z}_{C}}={{Z}_{L}}=\omega L=60\,\Omega \) (cộng hưởng điện)
  • \(I=\frac{U}{R}=2\,\,A\to {{U}_{0C}}={{I}_{0}}{{Z}_{C}}=120\sqrt{2}\left( V \right).\)
  • \({{\varphi }_{{{u}_{C}}}}={{\varphi }_{i}}-\frac{\pi }{2}={{\varphi }_{u}}-\frac{\pi }{2}=-\frac{\pi }{3}.\)

Vậy \({{u}_{C}}=120\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{3} \right)\left( V \right).\)

Copyright © 2021 HOCTAP247