Câu hỏi: Cho mạch điện xoay chiều theo thứ tự tụ điện có điện dung C, điện trở R và cuộn dây thuần cảm có độ tử cảm L mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều ổn định có dạng $u=U\sqrt{2}\cos (\omega t)(V).$ Gọi ${{U}_{RL}}$ là điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm L và biến trở R, UC là điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm L. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của ${{U}_{RL}},{{U}_{C}},{{U}_{L}}$ theo giá trị của R như trên hình vẽ. Khi R = 3R0 thì độ lệch pha giữa hiệu điện thế hai đầu mạch và cường độ dòng điện là φ (rad). Giá trị φ gần nhấtvới giá
trị nào sau đây?
A. 0,52 rad
B. 1,05 rad
C. -0,3 rad
D. -0,2 rad
trị nào sau đây?A. 0,52 rad
B. 1,05 rad
C. -0,3 rad
D. -0,2 rad
Phương pháp:
+ Đọc đồ thị
+ Sử dụng biểu thức của bài toán R thay đổi để ${{U}_{RL}}$ không đổi khi đó: $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{U}_{RL}}=U \\
{{Z}_{C}}=2{{Z}_{L}} \\
\end{array} \right.$
Cách giải:
Từ đồ thị, ta nhận xét: đường (2) là ${{U}_{RL}}=h\text{/}s$
R thay đổi để ${{U}_{RL}}$ không đổi khi đó: $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{U}_{RL}}=U \\
{{Z}_{C}}=2{{Z}_{L}} \\
\end{array} \right.$
Khi đó, đường (1) là ${{U}_{C}},$ đường (2) là ${{U}_{L}}$
+ Tại giá trị $R={{R}_{0}}$ thì: ${{U}_{C}}={{U}_{RL}}=U\Leftrightarrow \dfrac{U}{\sqrt{R_{0}^{2}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}}\cdot {{Z}_{C}}=U$
+ Tại $R=3{{R}_{0}}=3\sqrt{3}{{Z}_{L}}$
Khi đó, độ lệch pha giữa u và i: $\tan \varphi =\dfrac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{R}=\dfrac{{{Z}_{L}}-2{{Z}_{L}}}{3\sqrt{3}{{Z}_{L}}}\Rightarrow \varphi =-0,19rad$
+ Đọc đồ thị
+ Sử dụng biểu thức của bài toán R thay đổi để ${{U}_{RL}}$ không đổi khi đó: $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{U}_{RL}}=U \\
{{Z}_{C}}=2{{Z}_{L}} \\
\end{array} \right.$
Cách giải:
Từ đồ thị, ta nhận xét: đường (2) là ${{U}_{RL}}=h\text{/}s$
R thay đổi để ${{U}_{RL}}$ không đổi khi đó: $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{U}_{RL}}=U \\
{{Z}_{C}}=2{{Z}_{L}} \\
\end{array} \right.$
Khi đó, đường (1) là ${{U}_{C}},$ đường (2) là ${{U}_{L}}$
+ Tại giá trị $R={{R}_{0}}$ thì: ${{U}_{C}}={{U}_{RL}}=U\Leftrightarrow \dfrac{U}{\sqrt{R_{0}^{2}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}}\cdot {{Z}_{C}}=U$
+ Tại $R=3{{R}_{0}}=3\sqrt{3}{{Z}_{L}}$
Khi đó, độ lệch pha giữa u và i: $\tan \varphi =\dfrac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{R}=\dfrac{{{Z}_{L}}-2{{Z}_{L}}}{3\sqrt{3}{{Z}_{L}}}\Rightarrow \varphi =-0,19rad$
Đáp án D.