Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào

* Hướng dẫn giải

Phương pháp: 

Sử dụng phương pháp chuẩn hóa số liệu 

Điện áp giữa hai đầu điện trở đạt cực đại: $U_R=U$ khi trong mạch có cộng hưởng: $Z_L=Z_C$

Điện áp giữa hai đầu tụ điện: $U=\frac{U.Z_C}{\sqrt{R^2+{\left(Z_L-Z_C\right)}^2}}$

Điện áp giữa hai đầu tụ điện đạt cực đại: $U_{C\max }=\frac{U\sqrt{R^2+Z_L^2}}{R}\text{ khi }{Z}_C=\frac{R^2+Z_L^2}{Z_L}$

Cách giải: 

Điều chỉnh C để số chỉ vôn kế V₁ đạt giá trị cực đại (U_Rmax), khi đó trong mạch xảy ra cộng hưởng:

$\left\{\begin{array}{l}{U}_R=U_{V1}=U=100\left(V\right)\\ Z_L=Z_C\end{array}\right.$

Số chỉ của vôn kế V₂ là: 

$$\begin{gathered} U_{V2}=U_C=\frac{U.Z_C}{\sqrt{R^2+{\left(Z_L-Z_c\right)}^2}}=\frac{U.Z_C}{R} \\ \Rightarrow 150=\frac{100.Z_C}{R}\Rightarrow Z_C=Z_L=1,5R \end{gathered}$$

Chuẩn hóa: $R=1\Rightarrow Z_L=1,5$

Điều chỉnh C để số chỉ của V₂ đạt cực đại, khi đó giá trị dung kháng: 

$Z_C^{\text{'}}=\frac{R^2+Z_L^2}{Z_L}=\frac{1^2+1,5^2}{1,5}=\frac{13}{6}$

Số chỉ của vôn kế V₁ lúc này là:

$$\begin{gathered} U_{V_1}^{\text{'}}=U_R^{\text{'}}=\frac{U\cdot R}{\sqrt{R^2+{\left(Z_L-Z_C^{\text{'}}\right)}^2}} \\ =\frac{100.1}{\sqrt{1^2+{\left(1,5-\frac{13}{6}\right)}^2}}=\frac{300}{\sqrt{13}}\approx 83,2\left(V\right) \end{gathered}$$

Số chỉ của vôn kế V₁ gần nhất với giá trị 80 V 

Chọn D