Điều chỉnh điện dung tụ điện để điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn MB đạt cực đại, giá trị đó bằng?

GS.Xoăn

Trần Văn Quân
Bài toán
gs.PNG

Đặt điện áp xoay chiều $u=U \sqrt{2} \cos \left(\omega t\right)\: V$ vào đoạn mạch AB như hình vẽ, trong đó tụ điện có điện dung thay đổi được. Khi $C=C_1$ thì điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn AN cực đại. Khi $C=C_2=\dfrac{C_1}{2}$ thì điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn NB cực đại. Khi $C=C_3=\dfrac{2C_1}{3}$ thì điiện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị bằng 660 V. Điều chỉnh điện dung tụ điện để điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn MB đạt cực đại, giá trị đó bằng?
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Bài toán
gs.PNG
Đặt điện áp xoay chiều $u=U \sqrt{2} \cos \left(\omega t\right)\: V$ vào đoạn mạch AB như hình vẽ, trong đó tụ điện có điện dung thay đổi được. Khi $C=C_1$ thì điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn AN cực đại. Khi $C=C_2=\dfrac{C_1}{2}$ thì điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn NB cực đại. Khi $C=C_3=\dfrac{2C_1}{3}$ thì điiện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị bằng 660 V. Điều chỉnh điện dung tụ điện để điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn MB đạt cực đại, giá trị đó bằng?
Lời giải
Các dữ kiện không có gì là mới. Có vướng mắc thì có lẽ là $U_{ANmax}$.

Thấy:$U_{AN}=U.\sqrt{\dfrac{R^{2}+Z_{L}^{2}}{R^{2}+\left(Z_{L}-Z_{C}\right)^{2}}}$

$\Leftrightarrow U_{AN}=\dfrac{U}{\sqrt{1+\dfrac{Z_{C}^{2}-2Z_{L}Z_{C}}{R^{2}+Z_{L}^{2}}}}$

Xét hàm số : $f\left(Z_{C}\right)=Z_{C}^{2}-2Z_{L}Z_{C}$

$f\left(Z_{C}\right)_{min}\leftrightarrow Z_{L}=Z_{C}$

Vậy : $Z_{C_{1}}=Z_{L}$. Tiếp tục ta được các kết quả sau : $Z_{L}=R=Z_{C_{1}}=\dfrac{1}{2}Z_{C_{2}}=\dfrac{2}{3}Z_{C_{3}}$ và $U=220\sqrt{5}V$

Do đó : $U_{RC_{max}}\approx 795,97V$



 
Zc=a $\Rightarrow$ UAN max $\Rightarrow$ZL=a
+) Zc=2a -$\Rightarrow$Uc max -$\Rightarrow$ R=a
+) ZC=3a/2 $\Rightarrow U=220\sqrt{5}$
ta có:
${U_{mb}}_{max} \Rightarrow Zc=\dfrac{ZL+\sqrt{4R^{2}+ZL^{2}}}{2}=\dfrac{1+\sqrt{5}}{2}a$
$\Rightarrow {U_{RC}}_{max}=\dfrac{U}{R}. ZC=795,96 V $
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Lời giải
Các dữ kiện không có gì là mới. Có vướng mắc thì có lẽ là $U_{ANmax}$.

Thấy:$U_{AN}=U.\sqrt{\dfrac{R^{2}+Z_{L}^{2}}{R^{2}+\left(Z_{L}-Z_{C}\right)^{2}}}$

$\Leftrightarrow U_{AN}=\dfrac{U}{\sqrt{1+\dfrac{Z_{C}^{2}-2Z_{L}Z_{C}}{R^{2}+Z_{L}^{2}}}}$

Xét hàm số : $f\left(Z_{C}\right)=Z_{C}^{2}-2Z_{L}Z_{C}$

$f\left(Z_{C}\right)_{min}\leftrightarrow Z_{L}=Z_{C}$

Vậy : $Z_{C_{1}}=Z_{L}$. Tiếp tục ta được các kết quả sau : $Z_{L}=R=Z_{C_{1}}=\dfrac{1}{2}Z_{C_{2}}=\dfrac{2}{3}Z_{C_{3}}$ và $U=220\sqrt{5}V$

Do đó : $U_{RC_{max}}\approx 795,97V$



Ôi trời, sao lại vướng mắc $U_{AN}$ ấy hoan, lại còn cả xét hàm nữa, hiển nhiên là nó cộng hưởng mà cậu, tớ viết thế cho vui thôi :v
 
Bài toán
gs.PNG
Đặt điện áp xoay chiều $u=U \sqrt{2} \cos \left(\omega t\right)\: V$ vào đoạn mạch AB như hình vẽ, trong đó tụ điện có điện dung thay đổi được. Khi $C=C_1$ thì điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn AN cực đại. Khi $C=C_2=\dfrac{C_1}{2}$ thì điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn NB cực đại. Khi $C=C_3=\dfrac{2C_1}{3}$ thì điiện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị bằng 660 V. Điều chỉnh OMEGA để điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn MB đạt cực đại, giá trị đó bằng?



Thế này mới hot
 

Quảng cáo

Back
Top