MỤC LỤC
Đặt điện áp xoay chiều $\Large u=120\sqrt{2}\cos(\omega t)(V)$ vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM nối tiếp với đoạn mạch MB. Đoạn AM chứa điện trở $\Large R_0$, đoạn MB gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, biến trở R (thay đổi từ 0 đến rất lớn) và tụ điện có điện dung C sao cho $\Large 2\omega C.R_0+3=3\omega^{2}LC$. Điện áp hiệu dụng trên đoạn MB đạt giá trị cực tiểu gần giá trị nào nhất sau đây?
Lời giải chi tiết:
Phương pháp:
Điện áp hiệu dụng trên đoạn MB:
$\Large U_{MB}=I.Z_{MB}=\dfrac{U\sqrt{R^{2}+(Z_L-Z_C)^{2}}}{\sqrt{R+R_0)^{2}+(Z_L-Z_C)^{2}}}=U\sqrt{\dfrac{R^{2}+(Z_L-Z_C)^{2}}{(R+R_0)^{2}+(Z_L-Z_C)^{2}}}$
Kết hợp dữ kiện bài cho: $\Large 2\omega C.R_0+3=3\omega^{2}LC$
Cách giải:
Ta có $\Large 2\omega C.R_0+3=3\omega^{2}LC$ chia cả hai vế cho $\Large \omega C$ ta được:
$\Large 2.R_0+\dfrac{3}{\omega C}=3\omega L\Rightarrow Z_L-Z_C=\dfrac{2}{3}R_0$
Điện áp hiệu dụng trên đoạn MB:
$\Large U_{MB}=I.Z_{MB}=\dfrac{U\sqrt{R^{2}+(Z_L-Z_C)^{2}}}{\sqrt{(R+R_0)^{2}+(Z_L-Z_C)^{2}}}=U\sqrt{\dfrac{R^{2}+(Z_L-Z_C)^{2}}{R+R_0)^{2}+(Z_L-Z_C)^{2}}}\Rightarrow U_{MB}=U\sqrt{\dfrac{R^{2}+\dfrac{4}{9}R_0^{2}}{(R+R_0)^{2}+\dfrac{4}{9}R_0^{2}}}$
Để đơn giản ta chuẩn hóa $\Large R_0-1\Rightarrow U_{MB}-120\sqrt{\dfrac{R^{2}+\dfrac{4}{9}}{(R+1)^{2}+\dfrac{4}{9}}}\Rightarrow U_{MBmin}\approx 60V$
Xem thêm các bài tiếp theo bên dưới