Một mạch điện xoay chiều gồm R và L nối tiếp. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch\(u = 100\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)V\) và cường độ dòng điện qua mạch là \(i = 5\cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{4}} \right)A\). Giá trị của R và L là:
Trả lời bởi giáo viên
Ta có:
\(u = 100\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t + \dfrac{\pi }{2}} \right)V\) và \(i = 5\cos \left( {100\pi t + \dfrac{\pi }{4}} \right)A\)
Độ lệch pha của u so với i:
\(\varphi = \dfrac{\pi }{2} - \dfrac{\pi }{4}\)
Lại có:
\(\tan \varphi = \dfrac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R}\)
Vì mạch chỉ gồm R, L => ZC = 0
\( \to \tan \varphi = \dfrac{{{Z_L}}}{R} = \tan \dfrac{\pi }{4} \to {Z_L} = R\)
Mặt khác, tổng trở của mạch:
\(Z = \dfrac{{{U_0}}}{{{I_0}}} = \dfrac{{100\sqrt 2 }}{5} = 20\sqrt 2 \Omega \)
Lại có:
\(\begin{array}{l}Z = \sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L}} \right)}^2}} = \sqrt 2 R = \sqrt 2 {Z_L} = 20\sqrt 2 \\ \to \left\{ \begin{array}{l}R = 20\Omega \\{Z_L} = 20\Omega \to L = \dfrac{{{Z_L}}}{\omega } = \dfrac{{20}}{{100\pi }} = \dfrac{1}{{5\pi }}H\end{array} \right.\end{array}\)
Hướng dẫn giải:
+ Vận dụng biểu thức tính độ lệch pha giữa u và i : \(\tan \varphi = \dfrac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R}\)
+ Vận dụng biểu thức tính tổng trở:
\(Z = \sqrt {R_{}^2 + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} \)