Một chiếc đèn neon đặt dưới một điện áp xoay chiều \(120V - 50Hz\). Nó chỉ sáng lên khi điện áp tức thời giữa hai đầu bóng đèn lớn hơn \(120V\). Thời gian bóng đèn sáng trong một chu kì là bao nhiêu?
Trả lời bởi giáo viên
Ta có:
+ Hiệu điện thế cực đại: \({U_0} = 120\sqrt 2 (V)\)
+ Tần số góc: \(\omega = 2\pi f = 2\pi .50 = 100\pi (ra{\rm{d}}/s)\)
+ Vẽ trên vòng tròn lượng giác, ta được:
Biết đèn chỉ sáng lên khi \(u \ge {U_1}\)
Ta có:
+ \(c{\rm{os}}\Delta \varphi = \dfrac{{{U_1}}}{{{U_0}}} = \dfrac{{120}}{{120\sqrt 2 }} = \dfrac{1}{{\sqrt 2 }} \to \Delta \varphi = \dfrac{\pi }{4}\)
Thời gian đèn sáng trong 1 chu kì: \(\Delta t = \dfrac{{4\Delta \varphi }}{\omega } = \dfrac{{4\dfrac{\pi }{4}}}{{100\pi }} = \dfrac{1}{{100}} = 0,01s\)
Hướng dẫn giải:
+ Nhận biết cách ghi các thông số trên đèn
+ Sử dụng vòng tròn lượng giác
+ Vận dụng biểu thức tính tần số góc: \(\omega = 2\pi f\)
+ Vận dụng biểu thức: \(\Delta \varphi = \omega \Delta t\)