Giải bài 12 trang 80 – Bài 14 - SGK môn Vật lý lớp 12
Chọn đáp án đúng:
Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp có R = 40Ω ; \dfrac{1}{\omega C}=30\Omega ;\omega L=30\Omega . Đặt vào hai đầu mạch điện áp u=120\sqrt{2}\cos 100\pi t\left( V \right) . Biểu thức của dòng điện tức thời trong mạch là:
A. i=3\cos \left( 100\pi t-\dfrac{\pi }{2} \right)\left( A \right)
B. 3\sqrt{2}\left(A\right)
C. i=3\cos 100\pi t\left( A \right)
D. i=3\sqrt{2}\cos 100\pi t\left( A \right)
Chọn đáp án D. i=3\sqrt{2}\cos 100\pi t\left( A \right)
Theo đề bài ta thấy:
\begin{align} & \dfrac{1}{C\omega }=L\omega =30\left( \Omega \right) \\ & \Rightarrow {{Z}_{L}}={{Z}_{C}}=30\left( \Omega \right) \\ \end{align}
Do đó mạch cộng hưởng, i cùng pha với u: \Rightarrow i={{I}_{0}}\cos 100\pi t\left( A \right)
Cường độ dòng điện cục đại: {{I}_{0}}=\frac{{{U}_{0}}}{R}=\frac{120\sqrt{2}}{40}=3\sqrt{2}\left( A \right)
\Rightarrow i=3\sqrt{2}\cos 100\pi t\left( A \right)
Ghi nhớ:
- Tổng trợ của mạch R L C nối tiếp: z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}
- Định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp: I=\dfrac{U}{Z}
- Công thức tính góc lệch pha \varphi giữa điệp áp và dòng điện: \tan \varphi =\dfrac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{R}
+ Nếu {{Z}_{L}}>{{Z}_{C}}: Điện áp u sớm pha so với dòng điện i.
+ Nếu {{Z}_{L}}<{{Z}_{C}}: Điện áp u trễ pha so với dòng điện i.
- Cộng hưởng điện xảy ra khi {{Z}_{L}}={{Z}_{C}} hay {{\omega }^{2}}LC=1
khi đó I sẽ lớn nhất: I=\dfrac{U}{R}