Đặt điện áp xoay chiều u= U 0 cosωt (V) có giá trị hiệu dụng U không đổi nhưng tần số góc ω thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch AB gồm cuộn dây thuần cảm L , điện trở R và tụ điện C mắc nối tiếp. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng trên cuộn dây L và điện áp hiệu dụng trên tụ điện C theo giá trị tần số góc ω . Khi điện áp hiệu dụng U R L trên đoạn mạch chứa R L đạt cực đại thì tần số góc ω có giá trị là

A.  

502,7rad/s .

B.  

309,4rad/s .

C.  

314,2 rad/s.

D.  

177,7rad/s .

Đáp án đúng là: B

Giải thích đáp án:

Khi ω=0ZL=ωL=0\omega = 0 \Rightarrow Z_{L} = \omega L = 0ZC=1ωC=Z_{C} = \dfrac{1}{\omega C} = \infty UC=U=5o^\Rightarrow U_{C} = U = 5 \widehat{o}
Khi (ω)0=80π\left(\omega\right)_{0} = 80 \pi rad/s thì (chuẩn hóa)
Khi ω\omega thay đổi thì tích ZLZC=LC=4.4=constZC=16ZLZ_{L} Z_{C} = \dfrac{L}{C} = 4 . 4 = c o n s t \Rightarrow Z_{C} = \dfrac{16}{Z_{L}}
URLU=R2+ZL2R2+(ZLZC)2=52+ZL252+(ZL16ZL)2\dfrac{U_{R L}}{U} = \dfrac{\sqrt{R^{2} + Z_{L}^{2}}}{\sqrt{R^{2} + \left( Z_{L} - Z_{C} \right)^{2}}} = \sqrt{\dfrac{5^{2} + Z_{L}^{2}}{5^{2} + \left( Z_{L} - \dfrac{16}{Z_{L}} \right)^{2}}} \rightarrowshift solve đạo hàm


ZL4,924Ω\Rightarrow Z_{L} \approx 4 , 924 \Omega
ZLZL0=ω(ω)04,9244=ω80πω309,4rad/s\dfrac{Z_{L}}{Z_{L 0}} = \dfrac{\omega}{\left(\omega\right)_{0}} \Rightarrow \dfrac{4 , 924}{4} = \dfrac{\omega}{80 \pi} \Rightarrow \omega \approx 309 , 4 r a d / s. Chọn B

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

93. Đề thi thử TN THPT VẬT LÝ 2024 - Sở Tuyên Quang. (Có lời giải chi tiết)THPT Quốc giaVật lý

1 mã đề 40 câu hỏi 40 phút

5,673 lượt xem 3,045 lượt làm bài