Cho mạch điện xoay chiều AB chứa R, L, C nối tiếp. Đoạn mạch AM có điện trở thuần

Câu hỏi:

Cho mạch điện xoay chiều AB chứa R, L, C nối tiếp. Đoạn mạch AM có điện trở thuần và cuộn dây thuần cảm 2R = Z_L, đoạn MB có tụ C điện dung có thể thay đổi được. Đặt hai đầu mạch vào hiệu điện thế xoay chiều u = U₀cosωt (V), có U₀ và ω không đổi. Thay đổi C = C₀ công suất mạch đạt giá trị cực đại, khi đó mắc thêm tụ C₁ và mạch MB công suất toàn mạch giảm một nửa, tiếp tục mắc thêm tụ C₂ vào mạch MB để công suất của mạch tăng gấp đôi. Giá trị C₂ là:

A. C₀/3 hoặc 3C₀

B. C₀/2 hoặc 2C₀

C. C₀/3 hoặc 2C₀

D. C₀/2 hoặc 3C₀

Trả lời:

Chọn C

*Ta có thể mắc nối tiếp hoặc song song C₁ và C₀

*Khi C=C₀ mạch xảy ra cộng hưởng điện:

Z_L=Z_C0=2R ; P= $\frac{U^{2}}{2 R}$

Công suất tiêu thụ:

P= $\frac{U^{2}}{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C 01})}^{2}}$ R = $\frac{U^{2} R}{R^{2} + {(2 R - Z_{C 01})}^{2}}$

Khi P₁=2P thì $R^{2} + {(2 R - Z_{C})}^{2} = 2 R^{2}$

=> Z_C01= R hoặc Z_C01 =3R

*Nếu Z_C01 = R < Z_CO = 2R => Cần mắc C₁ // với C₀ và có giá trị thỏa mãn:

$Z_{C 01} = \frac{Z_{C 0} Z_{C 1}}{Z_{C 0} + Z_{C 1}}$ $\to C_{1} = C_{0}$

Mắc C₂ vào mạch thì công suất lại tăng gấp đôi tức lại quay về P₂= P. Hay ta mắc tụ C₂ sao cho tổng trở bằng tổng trở khi chưa mắc C₁ và C₂. Khi đó cần mắc C₂ nối tiếp với C₀₁ (đã gồm C₀ //C₁) có giá trị bằng R

=> Z_C2 = R = Z_C0/2 => C₂ = 2C₀(1)

*Nếu Z_C = 3R

Lập luận tương tự như trên. Ban đầu mắc C₁ nối tiếp với C₀. Sau đó mắc C₂ // cụm C₀₁: Z_C01 =R

Khi đó:

=> C₂ = C₀/ 3

Từ (1) và (2) chọn C

Xem thêm bài tập Vật lí 12 có lời giải hay khác:

Câu 1:

Mạch điện AB gồm điện trở thuần R = 50Ω, cuộn dây có độ tự cảm L = $\frac{0, 4}{π}$ H và điện trở r = 60Ω, tụ điện có điện dung C thay đổi được mắc nối tiếp theo đúng thứ tự trên vào vào điện áp u_AB= 200 $\sqrt{2}$ cos(200ωt) (t tính bằng giây). Người ta thấy rằng khi C = C_m thì điện áp hiệu dụng ở mạch chứa cuộn dây và tụ điện đạt cực tiểu U_min. Giá trị của C_m và U_min lần lượt là:

Xem lời giải »

Câu 2:

Một tụ điện C có điện dung thay đổi, nối tiếp với điện trở R = 10 $\sqrt{3}$ Ω và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L= $\frac{0, 2}{π}$ H trong mạch điện xoay chiều có tần số của dòng điện 50Hz. Để cho điện áp hiệu dụng của đoạn mạch R nối tiếp C là U_RC đạt cực đại thì điện dung C phải có giá trị sao cho dung kháng bằng:

Xem lời giải »

Câu 3:

Một đoạn mạch gồm điện trở thuần R = 100Ω và tụ điện có điện dung C = 100µF. Đặt vào hai đầu mạch điện áp u = U₀. cos(100t) (V), t tính bằng giây. Đồ thị biểu diễn quan hệ toán học giữa điện áp hai đầu tụ u_Cvà điện áp hai đầu điện trở u_Rtrong hệ tọa độ vuông góc Ou_Ru_Ccó dạng:

Xem lời giải »

Câu 4:

Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM có điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, đoạn mạch MB chỉ có tụ điện với điện dung thay đổi được. Đặt điện áp u = U₀cos(ωt) vào hai đầu đoạn mạch AB. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C sao cho điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha π/2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch AM. Biểu thức liên hệ của tần số góc ω với R, L, C là:

Xem lời giải »

Câu 5:

Cho mạch xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp với C có thể thay đổi, L không đổi. Điện áp xoay chiều đặt vào 2 đầu mạch u_AB= 100 $\sqrt{2}$ cos100πt và R = 100 $\sqrt{3}$ Ω. Khi C tăng 2 lần thì công suất tiêu thụ không đổi nhưng cường độ dòng điện có pha thay đổi 1 góc $\frac{π}{3}$ . Công suất tiêu thụ mạch là:

Xem lời giải »

Câu 6:

Cho mạch điện xoay chiều có đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với đoạn mạch MN gồm cuộn dây thuần cảm có điện trở r = R và độ tự cảm L và nối tiếp với đoạn mạch NB chỉ chưa tụ C. Giá trị hiệu dụng của điện áp U_AB = U_NB. Hệ số công suất trên cuộn dây là k₁ = 0,6. Hệ số công suất của cả mạch là bao nhiêu?

Xem lời giải »

Câu 7:

Đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp tụ điện C, được nối vào hai cực của một máy phát điện xoay chiều 1 pha. Bỏ qua điện trở dây nối và cuộn dây máy phát. Khi Roto quay đều với tốc độ n vòng/phút, thì tụ điện có dung kháng Z_C1 và cường độ dòng điện hiệu dụng là $\sqrt{3}$ A. Khi Roto quay 3n vòng/phút thì có cường độ dòng điện hiệu dụng là 9A và dung kháng Z_C2. Nếu Roto quay 2n vòng/phút thì tổng trở mạch là:

Xem lời giải »

Câu 8:

Trong máy phát điện xoay chiều 3 pha, có suất điện động cực đại là E₀, khi suất điện động tức thời ở cuộn 1 triệt tiêu thì suất điện động tức thời trong cuộn 2 và 3 tương ứng là:

Xem lời giải »

❮ Bài trước Bài sau ❯

500 bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12

Cho mạch điện xoay chiều AB chứa R, L, C nối tiếp. Đoạn mạch AM có điện trở thuần

Xem thêm bài tập Vật lí 12 có lời giải hay khác: