Giải câu 4 trang 157 SGK Vật Lý 12 Nâng cao
Chia sẻ trang này
Trong một đoạn mạch
Bài 4. Trong một đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp, hệ số tự cảm của cuộn dây là \(L = 0,1\,H\); tụ điện có điện dung \(C = 1\mu F;\) tần số của dòng điện là \(f = 50\, Hz\).
a) Hỏi dòng điện trong đoạn mạch sớm pha hay trễ pha so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch?
b) Cần phải thay một tụ điện nói trên bởi một tụ điện có điện dung \(C'\) bằng bao nhiêu để đoạn mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện?
Giải
Đoạn mạch RLC nối tiếp có \(L = 0,1(H);C = 1\mu F = {10^{ - 6}}(F)\)
\(f = 50(Hz) \Rightarrow \omega = 2\pi f = 100\pi (rad/s)\)
a) Ta có \({Z_L} = L\omega = 0,1.100\pi = 10\pi (\Omega )\)
\({Z_C} = {1 \over {C\omega }} = {1 \over {{{10}^{ - 6}}.100\pi }} = {{{{10}^4}} \over \pi }(\Omega )\)
\( \Rightarrow \) \(\tan \varphi = {{{Z_L} - {Z_C}} \over R} = {{10\pi - {{{{10}^4}} \over \pi }} \over R} = {{31,42 - 3,{{18.10}^3}} \over R} < 0\)
\(\varphi < 0 \Rightarrow \) \(i\) sớm pha so với điện áp \(u\) ở hai đầu đoạn mạch.
b) Để đoạn mạch xảy ra cộng hưởng điện thì cần phải thay tụ C nói trên bằng tụ C' sao cho ZC' = ZL
\( \Rightarrow \)
\({1 \over {C'\omega }} = 10\pi \Rightarrow C' = {1 \over {10\pi \omega }} = {1 \over {10\pi .100\pi }} = 1,{01.10^{ - 4}}(F)\)
Chia sẻ trang này
Các bài học liên quan
Các chương học và chủ đề lớn
- Chương i. động lực học vật rắn
- Chương ii. dao động cơ
- Chương iii. sóng cơ
- Chương iv. dao động và sóng điện từ
- Chương v. dòng điện xoay chiều
- Chương vi. sóng ánh sáng
- Chương vii . lượng tử ánh sáng
- Chương viii. sơ lược về thuyết tương đối hẹp
- Chương ix. hạt nhân nguyên tử
- Chương x. từ vi mô đến vĩ mô
