Giải bài 4 trang 157 – Bài 28– SGK môn Vật lý lớp 12 nâng cao

Ta có: $f=50\left(Hz\right)\Rightarrow\omega=2\pi f=100\pi$$(rad/s)$

a) Ta có $Z_L=L\omega=0,1.100\pi=10\pi\left(\Omega\right)$

${{Z}_{C}}=\dfrac{1}{C\omega }=\dfrac{1}{{{10}^{-6}}.100\pi }=\dfrac{{{10}^{4}}}{\pi }\left( \Omega \right)$

$\Rightarrow$$\tan \varphi =\dfrac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{R}=\dfrac{10\pi -\dfrac{{{10}^{4}}}{\pi }}{R}=\dfrac{31,42-3,{{18.10}^{3}}}{R}<0$

$\varphi<0\Rightarrow i$ sớm pha so với điện áp u ở hai đầu đoạn mạch.

b) Để đoạn mạch xảy ra cộng hưởng điện thì cần phải thay tụ C nói trên bằng tụ C' sao cho $Z_{C'}=Z_L$

$\Rightarrow$ $\dfrac{1}{C'\omega }=10\pi \Rightarrow C'=\dfrac{1}{10\pi \omega }=\dfrac{1}{10\pi .100\pi }=1,{{01.10}^{-4}}(F)$

GHI CHÚ:

- Định luật Ôm cho đoạn mạch RLC nối tiếp: 

$U=\sqrt{U_R^2+\left(U_L-U_C\right)^2}$

$Z=\sqrt{R^2+(\omega L -\dfrac{1}{\omega C})^2}$

$I=\dfrac{U}{Z}$

- Độ lệch pha $\varphi$ của điện áp so với cường độ dòng điện được xác định bởi:

$\tan \varphi =\dfrac{\omega L - \dfrac{1}{\omega C}}{R}$

- Điều kiện xảy ra cộng hưởng điện trong đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp:

$\omega = \dfrac{1}{\sqrt {LC}}$