Bài III.18 trang 52 SBT Vật Lí 12

Giải bài III.18 trang 52 sách bài tập vật lí 12. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp.

Quảng cáo

Đề bài

Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch \(RLC\) nối tiếp. Biết \(R = 10\Omega ,\) cuộn cảm thuần có \(L = \dfrac{1}{{10\pi }}(H),\) tụ điện có \(C = \dfrac{{{{10}^{ - 3}}}}{{2\pi }}(F)\) và điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần là \({u_L} = 20\sqrt 2 cos(100\pi t + \dfrac{\pi }{2})(V).\) Tìm biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng định luật Ôm \({I_0} = \dfrac{{{U_0}}}{Z}\)

Sử dụng công thức tính độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện \(\varphi  = {\varphi _u} - {\varphi _i}\)\(\tan \varphi  = \dfrac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R}\)

Lời giải chi tiết

Dung kháng \({Z_C} = \dfrac{1}{{C\omega }} = \dfrac{1}{{\dfrac{{{{10}^{ - 3}}}}{{2\pi }}.100\pi }} = 20(\Omega )\)

Cảm kháng \({Z_L} = L\omega  = \dfrac{1}{{10\pi }}.100\pi  = 10(\Omega )\)

Tổng trở \(Z = \sqrt {{R^2} + {{({Z_L} - {Z_C})}^2}} \\ = \sqrt {{{10}^2} + {{(10 - 20)}^2}}  = 10\sqrt 2 \Omega \)

Ta có \({u_L} = 20\sqrt 2 cos(100\pi t + \dfrac{\pi }{2})(V).\)

\( \Rightarrow {I_0} = \dfrac{{{U_{0L}}}}{{{Z_L}}} = \dfrac{{20\sqrt 2 }}{{10}} = 2\sqrt 2 A\)

Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu cuộn cảm và dòng điện \(\Delta \varphi  = \dfrac{\pi }{2} = {\varphi _{{u_L}}} - {\varphi _i} \Rightarrow {\varphi _i} = 0\)

Điện áp cực đại hai đầu đoạn mạch \({U_0} = {I_0}.Z = 2\sqrt 2 .10\sqrt 2  = 40V\)

Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và dòng điện \(\varphi \):

Ta có

\(\begin{array}{l}\tan \varphi  = \dfrac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R} \\= \dfrac{{10 - 20}}{{10\sqrt 2 }} =  - \dfrac{1}{{\sqrt 2 }}\\ \Rightarrow \varphi  =  - \dfrac{\pi }{4}rad\end{array}\)

Ta có \(\varphi  = {\varphi _u} - {\varphi _i} \\\Rightarrow {\varphi _u} = \varphi  + {\varphi _i} =  - \dfrac{\pi }{4}rad\)

Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch \({u_L} = 40cos(100\pi t - \dfrac{\pi }{4})(V).\)

Nam.Name.Vn

Quảng cáo

  • Bài III.19 trang 52 SBT Vật Lí 12

    Bài III.19 trang 52 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.19 trang 52 sách bài tập vật lí 12. Hỏi dung kháng của tụ điện có giá trị bằng bao nhiêu?

  • Bài III.17 trang 52 SBT Vật Lí 12

    Bài III.17 trang 52 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.17 trang 52 sách bài tập vật lí 12.a) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là bao nhiêu?

  • Bài III.16 trang 51 SBT Vật Lí 12

    Bài III.16 trang 51 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.16 trang 51 sách bài tập vật lí 12. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50 Hz vào hai đầu một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L

  • Bài III.14, III.15 trang 51 SBT Vật Lí 12

    Bài III.14, III.15 trang 51 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.14, III.15 trang 51 sách bài tập vật lí 12. Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 4 cặp cực 4 cực nam và 4 cực bắc.

Gửi bài tập - Có ngay lời giải