Câu hỏi:
Đặt điện áp xoay chiều $u=U_{0} \cos \omega t$ vào hai đầu đoạn mạch $\mathrm{AB}$ gồm $\mathrm{AM}$ và $\mathrm{MB}$, trong đó $\mathrm{AM}$ chứa điện trở thuần $\mathrm{R}$ và cuộn dây thuần cảm $\mathrm{L}, \mathrm{MB}$ chứa tụ điện điện dung $\mathrm{C}$ thay đổi được. Điều chỉnh $\mathrm{C}$ đến giá trị $\mathrm{C}_{0}$ để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại, khi đó thu được đồ thị điện áp tức thời giữa $\mathrm{A}$ và $\mathrm{M}$, điện áp tức thời giữa hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn cảm như hình vẽ. Ở thời điểm to, điện áp hai đầu tụ điện, cuộn cảm thuần có độ lớn lần lượt là $117,58 \mathrm{~V}$ và $29,39 \mathrm{~V}$. Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch ở thời điểm $\mathrm{t}_{1}+\mathrm{T} / 12$ là
A. $-60 \sqrt{6} \mathrm{~V} .$
B. $-20 \sqrt{6} \mathrm{~V}$
C. 0 V.
D. $60 \sqrt{6} \mathrm{~V}$.
Đường (3) sớm pha hơn đường (2), và đường (3) ngược pha với đường (1)
$\Rightarrow $ đường (3) là ${{u}_{L}}$, đường (2) là ${{u}_{RL}}$, đường (1) là ${{u}_{C}}$
${{U}_{C\max }}\Rightarrow {{u}_{RL}}\bot u\Rightarrow {{U}_{0L}}{{U}_{0C}}=U_{0RL}^{2}={{\left( 40\sqrt{6} \right)}^{2}}=9600$ (1)
${{u}_{L}}\uparrow \downarrow {{u}_{C}}\Rightarrow \dfrac{{{U}_{0L}}}{{{U}_{0C}}}=\left| \dfrac{{{u}_{L}}}{{{u}_{C}}} \right|=\dfrac{29,39}{117,58}\approx 0,25$ (2)
Từ (1) và (2) $\Rightarrow \left\{ \begin{aligned}
& {{U}_{0L}}=20\sqrt{6} \\
& {{U}_{0C}}=80\sqrt{6} \\
\end{aligned} \right.$ (V)
${{U}_{0R}}=\sqrt{U_{0RL}^{2}-U_{0L}^{2}}=\sqrt{{{\left( 40\sqrt{6} \right)}^{2}}-{{\left( 20\sqrt{6} \right)}^{2}}}=60\sqrt{2}$ (V)
Chọn mốc thời gian tại thời điểm ${{t}_{1}}$
$\left\{ \begin{aligned}
& {{u}_{L}}=20\sqrt{6}\cos \left( \dfrac{2\pi t}{T}+\dfrac{\pi }{2} \right) \\
& {{u}_{C}}=80\sqrt{6}\cos \left( \dfrac{2\pi t}{T}-\dfrac{\pi }{2} \right) \\
& {{u}_{R}}=60\sqrt{2}\cos \left( \dfrac{2\pi t}{T} \right) \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{\dfrac{t}{T}=\dfrac{1}{12}}\left\{ \begin{aligned}
& {{u}_{L}}=-10\sqrt{6} \\
& {{u}_{C}}=40\sqrt{6} \\
& {{u}_{R}}=30\sqrt{6} \\
\end{aligned} \right.\to u={{u}_{R}}+{{u}_{L}}+{{u}_{C}}=60\sqrt{6}$(V).
Đặt điện áp xoay chiều $u=U_{0} \cos \omega t$ vào hai đầu đoạn mạch $\mathrm{AB}$ gồm $\mathrm{AM}$ và $\mathrm{MB}$, trong đó $\mathrm{AM}$ chứa điện trở thuần $\mathrm{R}$ và cuộn dây thuần cảm $\mathrm{L}, \mathrm{MB}$ chứa tụ điện điện dung $\mathrm{C}$ thay đổi được. Điều chỉnh $\mathrm{C}$ đến giá trị $\mathrm{C}_{0}$ để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại, khi đó thu được đồ thị điện áp tức thời giữa $\mathrm{A}$ và $\mathrm{M}$, điện áp tức thời giữa hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn cảm như hình vẽ. Ở thời điểm to, điện áp hai đầu tụ điện, cuộn cảm thuần có độ lớn lần lượt là $117,58 \mathrm{~V}$ và $29,39 \mathrm{~V}$. Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch ở thời điểm $\mathrm{t}_{1}+\mathrm{T} / 12$ là
A. $-60 \sqrt{6} \mathrm{~V} .$
B. $-20 \sqrt{6} \mathrm{~V}$
C. 0 V.
D. $60 \sqrt{6} \mathrm{~V}$.
Đường (3) sớm pha hơn đường (2), và đường (3) ngược pha với đường (1)
$\Rightarrow $ đường (3) là ${{u}_{L}}$, đường (2) là ${{u}_{RL}}$, đường (1) là ${{u}_{C}}$
${{U}_{C\max }}\Rightarrow {{u}_{RL}}\bot u\Rightarrow {{U}_{0L}}{{U}_{0C}}=U_{0RL}^{2}={{\left( 40\sqrt{6} \right)}^{2}}=9600$ (1)
${{u}_{L}}\uparrow \downarrow {{u}_{C}}\Rightarrow \dfrac{{{U}_{0L}}}{{{U}_{0C}}}=\left| \dfrac{{{u}_{L}}}{{{u}_{C}}} \right|=\dfrac{29,39}{117,58}\approx 0,25$ (2)
Từ (1) và (2) $\Rightarrow \left\{ \begin{aligned}
& {{U}_{0L}}=20\sqrt{6} \\
& {{U}_{0C}}=80\sqrt{6} \\
\end{aligned} \right.$ (V)
${{U}_{0R}}=\sqrt{U_{0RL}^{2}-U_{0L}^{2}}=\sqrt{{{\left( 40\sqrt{6} \right)}^{2}}-{{\left( 20\sqrt{6} \right)}^{2}}}=60\sqrt{2}$ (V)
Chọn mốc thời gian tại thời điểm ${{t}_{1}}$
$\left\{ \begin{aligned}
& {{u}_{L}}=20\sqrt{6}\cos \left( \dfrac{2\pi t}{T}+\dfrac{\pi }{2} \right) \\
& {{u}_{C}}=80\sqrt{6}\cos \left( \dfrac{2\pi t}{T}-\dfrac{\pi }{2} \right) \\
& {{u}_{R}}=60\sqrt{2}\cos \left( \dfrac{2\pi t}{T} \right) \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{\dfrac{t}{T}=\dfrac{1}{12}}\left\{ \begin{aligned}
& {{u}_{L}}=-10\sqrt{6} \\
& {{u}_{C}}=40\sqrt{6} \\
& {{u}_{R}}=30\sqrt{6} \\
\end{aligned} \right.\to u={{u}_{R}}+{{u}_{L}}+{{u}_{C}}=60\sqrt{6}$(V).
Đáp án D.