Đặt điện áp \({u_{AB}} = {\rm{ }}30cos100\pi t{\rm{ }}\left( V \right)\) vào hai đầu đoạn mạch \(AB\) như hình bên, trong đó cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(L\) và tụ điện có điện dung \(C\) thay đổi được. Khi \(C{\rm{ }} = {\rm{ }}{C_0}\) thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch \(MN\) đạt giá trị cực đại và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch \(AN\) là \(30\sqrt 2 V\). Khi \(C = 0,5{C_0}\) thì biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là:
Trả lời bởi giáo viên
Khi \(C = {C_o}\): \({U_{MN}}\) đạt cực đại, \(I = {I_{max}}\) ta có \(Z = R\) và \({Z_L} = {Z_{Co}}\) ; \({U_{AN}} = 30\sqrt 2 = \dfrac{{15\sqrt 2 }}{R}\sqrt {{R^2} + Z_L^2} \to {Z_L} = R.\sqrt 3 \)
Khi \(C = 0,5{C_o}\) thì \({Z_C} = 2{Z_L} = 2R\sqrt 3 \); góc lệch pha giữa \(u\) và \(i\):
\(\tan \varphi = \dfrac{{R\sqrt 3 - 2.R\sqrt 3 }}{R} = - \sqrt 3 \to \varphi = - \dfrac{\pi }{3}\)
=> Độ lệch pha của $u_L$ so với $i$ là:
\({\varphi _{uL}} = \dfrac{\pi }{3} + \dfrac{\pi }{2} = \dfrac{{5\pi }}{6}\)
$\begin{array}{l} \to {u_L} = \dfrac{{30R\sqrt 3 }}{{\sqrt {{R^2} + 3{R^2}} }}c{\rm{os}}\left( {{\rm{100}}\pi {\rm{t + }}\dfrac{{5\pi }}{{\rm{6}}}} \right)(V)\\ = 15\sqrt 3 c{\rm{os}}\left( {{\rm{100}}\pi {\rm{t + }}\dfrac{{5\pi }}{{\rm{6}}}} \right)(V)\end{array}$
Hướng dẫn giải:
+ Vận dụng các dạng bài C biến thiên
+ Sử dụng biểu thức: \(\tan \varphi = \dfrac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R}\)
+ Viết phương trình điện áp