MPĐ Khi rôto quay với tốc độ bằng bao nhiêu thì cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại

Bài toán
Đoạn mạch $AB$ gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Mắc vào đoạn mạch $AB$ với máy phát điện xoay chiều một pha. Khi rôto quay với tốc độ $30$ vòng/s thì cảm kháng của mạch bằng điện trở. Khi rôto quay với tốc độ $40$ vòng/s thì điện áp hiệu dụng trên tụ điện đạt cực đại. Hỏi khi rôto quay với tốc độ bằng bao nhiêu thì cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại?
 
Bài toán
Đoạn mạch $AB$ gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Mắc vào đoạn mạch $AB$ với máy phát điện xoay chiều một pha. Khi rôto quay với tốc độ $30$ vòng/s thì cảm kháng của mạch bằng điện trở. Khi rôto quay với tốc độ $40$ vòng/s thì điện áp hiệu dụng trên tụ điện đạt cực đại. Hỏi khi rôto quay với tốc độ bằng bao nhiêu thì cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại?
Lời giải

Chọn $R=1\left(\Omega \right)$
Khi n=30(vòng).
$$\Rightarrow Z_{L}=R=1\left(\Omega \right)\rightarrow L=\dfrac{Z_{L}}{2\pi n}=\dfrac{1}{60\pi }\left(H\right)$$
Khi n=40(vòng).
$$\Rightarrow Z_{L}'=\dfrac{4}{3}Z_{L}=\dfrac{4}{3}\Omega $$
$$U_{C}max\leftrightarrow Z_{L}'=Z_{C}=\dfrac{4}{3}\Omega $$
$$\Rightarrow C=\dfrac{1}{2\pi nZ_{C}}=\dfrac{1}{2\pi .40.\dfrac{4}{3}}=\dfrac{3}{320\pi }\left(F\right)$$
Khi Imax:
$$\omega =\dfrac{1}{C\sqrt{\dfrac{L}{C}-\dfrac{R^{2}}{2}}}=\dfrac{320\pi \sqrt{46}}{23}$$
$$\Rightarrow n=\dfrac{\omega }{2\pi }=\dfrac{160\sqrt{46}}{23}\left(\dfrac{v}{s}\right)$$
 
Quay 30 vòng/s Zl = R = 1 . Quay 40 vòng thì $Zl = Zc = \dfrac{4}{3}$ R = 1
Imax $Zl_1 = kZl , Zc_1 = \dfrac{Zc}{k} , \dfrac{Zc}{k}\left(kZl - \dfrac{Zc}{k}\right) = \dfrac{R^{2}}{2}$ suy ra $k=\sqrt{\dfrac{8}{5}} \Rightarrow n3= k 40 =10\sqrt{10} \dfrac{vong}{s}$
 
Last edited:
Bài toán
Đoạn mạch $AB$ gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Mắc vào đoạn mạch $AB$ với máy phát điện xoay chiều một pha. Khi rôto quay với tốc độ $30$ vòng/s thì cảm kháng của mạch bằng điện trở. Khi rôto quay với tốc độ $40$ vòng/s thì điện áp hiệu dụng trên tụ điện đạt cực đại. Hỏi khi rôto quay với tốc độ bằng bao nhiêu thì cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại?
Bài làm:
  • Khi $n=30\left(\dfrac{v}{s}\right)$ thì:

    $Z_L=R\Leftrightarrow L=\dfrac{R}{60\pi }$

  • Khi $n=40\left(\dfrac{v}{s}\right)$ thì:

    $\omega =\dfrac{1}{L}\sqrt{\dfrac{L}{C}-\dfrac{R^2}{2}}\Leftrightarrow 80\pi =\dfrac{60\pi }{R}\sqrt{\dfrac{R}{60\pi C}-\dfrac{R^2}{2}}$

    $\Rightarrow C=\dfrac{3}{410\pi R}$

  • Khi $I_{max}$ thì xảy ra cộng hưởng:

    $\omega ^2=\dfrac{1}{LC}\Rightarrow \omega =10\sqrt{82}\pi \rightarrow n=5\sqrt{82}$

  • Oneyearofhope cậu làm nhầm rồi K.
 
Last edited:
Bài làm:
  • Khi $n=30\left(\dfrac{v}{s}\right)$ thì:

    $Z_L=R\Leftrightarrow L=\dfrac{R}{60\pi }$

  • Khi $n=60\left(\dfrac{v}{s}\right)$ thì:

    $\omega =\dfrac{1}{L}\sqrt{\dfrac{L}{C}-\dfrac{R^2}{2}}\Leftrightarrow 80\pi =\dfrac{60\pi }{R}\sqrt{\dfrac{R}{60\pi C}-\dfrac{R^2}{2}}$

    $\Rightarrow C=\dfrac{3}{410\pi R}$

  • Khi $I_{max}$ thì xảy ra cộng hưởng:

    $\omega ^2=\dfrac{1}{LC}\Rightarrow \omega =10\sqrt{82}\pi \rightarrow n=5\sqrt{82}$

  • Oneyearofhope cậu làm nhầm rồi K.
 
Bài làm:
  • Khi $n=30\left(\dfrac{v}{s}\right)$ thì:

    $Z_L=R\Leftrightarrow L=\dfrac{R}{60\pi }$

  • Khi $n=40\left(\dfrac{v}{s}\right)$ thì:

    $\omega =\dfrac{1}{L}\sqrt{\dfrac{L}{C}-\dfrac{R^2}{2}}\Leftrightarrow 80\pi =\dfrac{60\pi }{R}\sqrt{\dfrac{R}{60\pi C}-\dfrac{R^2}{2}}$

    $\Rightarrow C=\dfrac{3}{410\pi R}$

  • Khi $I_{max}$ thì xảy ra cộng hưởng:

    $\omega ^2=\dfrac{1}{LC}\Rightarrow \omega =10\sqrt{82}\pi \rightarrow n=5\sqrt{82}$

  • Oneyearofhope cậu làm nhầm rồi K.
$$U_{c}=\dfrac{\dfrac{\omega \phi _{0}}{\sqrt{2}}\dfrac{1}{\omega C}}{\sqrt{R^{2}+\left(Z_{L}-Z_{C}\right)^{2}}}$$
Ở đây tử không đổi nên để Uc lớn nhất thì $Z_{L}=Z_{C}$
Tương tự với I; làm giống như f biên thiên để UL max.
 
Bài toán
Đoạn mạch $AB$ gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Mắc vào đoạn mạch $AB$ với máy phát điện xoay chiều một pha. Khi rôto quay với tốc độ $30$ vòng/s thì cảm kháng của mạch bằng điện trở. Khi rôto quay với tốc độ $40$ vòng/s thì điện áp hiệu dụng trên tụ điện đạt cực đại. Hỏi khi rôto quay với tốc độ bằng bao nhiêu thì cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại?
$n=n_1=\dfrac{30v}{s} \rightarrow R=Z_{C_1} \rightarrow \omega _1.R.C=1$

$n=n_2: U_C=\dfrac{\dfrac{\Phi}{\sqrt2}.\omega .\dfrac{1}{\omega .C}}{\sqrt{\left(Z_L-Z_C\right)^2+R^2}}=\dfrac{\dfrac{\Phi}{\sqrt2}.\dfrac{1}{C} }{\sqrt{\left(Z_L-Z_C\right)^2+R^2}} $

$U_{C_{max}} \Leftrightarrow Z_L=Z_C\rightarrow LC=\dfrac{1}{\omega _2^2} $

$I=\dfrac{\dfrac{\Phi}{\sqrt2}.\omega }{\sqrt{\left(Z_L-Z_C\right)^2+R^2}} $

$n=n_3 $Thay đổi $\omega $ để I max trong trường hợp này tương tự thay đổi omega để $U_L$ max trong mạch RCL nối tiếp

$\rightarrow \dfrac{1}{\omega _3.C} =\sqrt{\dfrac{L}{C}-\dfrac{R^2}{2}} \rightarrow \omega _3=\dfrac{1}{C.\sqrt{\dfrac{L}{C}-\dfrac{R^2}{2} }}=\dfrac{1}{\sqrt{LC-\dfrac{R^2C^2}{2}}} $

$=\dfrac{1}{\sqrt{\dfrac{1}{\omega _2^2}-\dfrac{\left(\dfrac{1}{\omega _1^2}\right) }{2} } } $

Vậy: $n_3=\dfrac{1}{\sqrt{\dfrac{1}{n_2^2}-\dfrac{1}{2.n_1^2} }}=120 \dfrac{v}{s}$
 

Quảng cáo

Back
Top