Giải bài tập vật lý 12, Vật lý 12 - Để học tốt vật lý 12 Bài 14. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

Bài 7 trang 80 SGK Vật lí 12


Mạch điện xoay chiều gồm

Đề bài

Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 40 Ω ghép nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Cho biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cos100πt (V) và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm UL = 40 V.

a) Xác định ZL .

b) Viết công thức của i.

Video hướng dẫn giải

Phương pháp giải - Xem chi tiết

+ Đọc phương trình điện áp

+ Sử dụng biểu thức tính hiệu điện thế hiệu dụng: \(U = \dfrac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 }}\)

+ Sử dụng biểu thức tính hiệu điện thế hiệu dụng của toàn mạch: \(U = \sqrt {U_R^2 + {{\left( {{U_L} - {U_C}} \right)}^2}} \)

+ Sử dụng biểu thức tính cường độ dòng điện: \(I = \dfrac{U}{Z}\)

+ Sử dụng biểu thức tính cảm kháng: \({Z_L} = \dfrac{{{U_L}}}{I}\)

+ Sử dụng biểu thức tính độ lệch pha của u so với i: \(\tan \varphi  = \dfrac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R} = \dfrac{{{U_L} - {U_C}}}{{{U_R}}}\)

+ Viết phương trình cường độ dòng điện trong mạch

Quảng cáo

Lộ trình SUN 2025

Lời giải chi tiết

+ Từ phương trình điện áp, \(u = 80cos100\pi t\left( V \right)\) ta có:

- Hiệu điện thế hiệu dụng: \(U = \dfrac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 }} = \dfrac{{80}}{{\sqrt 2 }} = 40\sqrt 2 V\)

- Tần số góc: \(\omega  = 100\pi \left( {rad/s} \right)\), \({\varphi _u} = 0\left( {rad} \right)\)

+ Mặt khác, hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch: \(U = \sqrt {U_R^2 + U_L^2} \)

Ta suy ra: \({U_R} = \sqrt {{U^2} - U_L^2}  = \sqrt {{{\left( {40\sqrt 2 } \right)}^2} - {{40}^2}}  = 40V\)

+ Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch: \(I = \dfrac{{{U_R}}}{R} = \dfrac{{40}}{{40}} = 1A\)

=> Cường độ dòng điện cực đại trong mạch: \({I_0} = I\sqrt 2  = 1.\sqrt 2  = \sqrt 2 A\)

a) Cảm kháng: \({Z_L} = \dfrac{{{U_L}}}{I} = \dfrac{{40}}{1} = 40\Omega \)

b) Độ lệch pha của u so với i:

\(\begin{array}{l}\tan \varphi  = \dfrac{{{Z_L}}}{R} = \dfrac{{{U_L}}}{{{U_R}}} = \dfrac{{40}}{{40}} = 1\\ \Rightarrow \varphi  = \dfrac{\pi }{4}\left( {rad} \right)\end{array}\)

Ta suy ra: \({\varphi _u} - {\varphi _i} = \dfrac{\pi }{4} \Rightarrow {\varphi _i} = {\varphi _u} - \dfrac{\pi }{4} = 0 - \dfrac{\pi }{4} =  - \dfrac{\pi }{4}\left( {rad} \right)\)

=> Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch: \(i = \sqrt 2 cos\left( {100\pi t - \dfrac{\pi }{4}} \right)A\)

Loigiaihay.com


Bình chọn:
4.4 trên 15 phiếu
Bài tiếp theo

>> Xem thêm

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 12 - Xem ngay

Báo lỗi - Góp ý

>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2024 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.

Các bài khác cùng chuyên mục


App Loigiaihay trên google play store App Loigiaihay trên apple store

Copyright © 2021 loigiaihay.com

DMCA.com Protection Status
App Loigiaihay trên apple store App Loigiaihay trên google play store

Đăng ký để nhận lời giải hay và tài liệu miễn phí

Cho phép loigiaihay.com gửi các thông báo đến bạn để nhận được các lời giải hay cũng như tài liệu miễn phí.

Đồng ý Bỏ qua