Vật lí 12 Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp được THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn hy vọng sẽ là là tài liệu hữu ích giúp các em nắm vững kiến thức bài học và đạt kết quả tốt trong các bài thi, bài kiểm tra trên lớp.
Tóm tắt lý thuyết Vật lí 12 Bài 14
I) Định luật Ôm cho đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp
* Xét mạch điện gồm một điện trở R, một cuộn cảm thuần L và một tụ điện C mắc nối tiếp.
Giả sử cường độ dòng điện xoay chiều trong mạch là: i = I√2 cos(ωt)
Khi đó hiện điện thế giữa 2 đầu điện trở, cuộn cảm và tụ điện lần lượt là:
uR = IR√2 cos(ωt)
uL = IZL√2 cos(ωt + π/2)
uC = IZC√2 cos(ωt – π/2)
→ Hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch là: u = uR + uL + uC (1)
Sử dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để thay phép tổng đại số các đại lượng xoay chiều bằng phép tổng vectơ quay tương ứng.
Khi đó phương trình (1) trở thành U→ = (UR→ + UC→ + UL→ (được biểu diễn như hình vẽ)
được gọi là trở kháng của mạch.
II) Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện
Từ hình vẽ ta có: tanφ = (UL – UC)/UR = (ZL – ZC)/R
Với φ là độ lệch pha của u với i: φ = φu – φi
Nếu ZL > ZC : u sớm pha hơn i một góc φ
Nếu ZL < ZC : u trễ pha hơn i một góc φ
III) Hiện tượng cộng hưởng
Khi ZL = ZC ↔ ωL = 1/ωC ↔ ω2LC = 1
thì tanφ = 0 nên
Đó là hiện tượng cộng hưởng điện.
Giải bài tập SGK Vật lí 12 Bài 14
Bài 1 (trang 79 SGK Vật Lý 12)
Phát biểu định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp.
Lời giải:
Định luật Ôm của dòng điện xoay chiều của đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp: “Cường độ hiệu dụng trong mạch R, L, C mắc nối tiếp có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch và tổng trở của mạch.”
Biểu thức:
Bài 2 (trang 79 SGK Vật Lý 12)
Dòng nào có cột A tương ứng với dòng nào ở cột B?
Lời giải:
Kết cột A tương ứng cột B.
1 – e)
2 – c)
3 – a)
4 – a)
5 – c)
6 – f)
Bài 3 (trang 79 SGK Vật Lý 12)
Trong mạch điện xoay chiều nối tiếp, cộng hưởng là gì? Đặc trưng của cộng hưởng?
Lời giải:
+ Cộng hưởng điện là hiện tượng trong mạch R, L, C mắc nối tiếp có cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại khi cảm kháng và dung kháng có giá trị bằng nhau (ZL = ZC)
+ Đặc điểm: Tổng trở mạch Z = R là nhỏ nhất và I = U/R là lớn nhất.
Dòng điện i cùng pha với điện áp u
U = UR
UL = UC
Bài 4 (trang 79 SGK Vật Lý 12)
Mạch điện xoay chiều gồm có R = 20Ω mắc nối tiếp với tụ điện C = 1/2000π F. Tìm biểu thức cường độ tức thời i, biết u = 60√2cos100πt (V).
Lời giải:
Mạch R nối tiếp tụ điện thì i sớm pha so với u một góc φ. Ta có u = 60√2cos100πt
→ i = I0cos(100πt + φi)
Với
→ φ = φu – φi → φi = φu – φ = 0 – (-π/4) = π/4
Vậy i = 3cos(100πt + π/4) (A)
Bài 5 (trang 79 SGK Vật Lý 12)
Mạch điện xoay chiều gồm có R = 30Ω nối tiếp với cuộn cảm: L = 0,3/π H. Cho điện áp tức thời giữa hai đầu mạch u = 120√2cos100πt (V). Viết biểu thức của i.
Lời giải:
Cảm kháng: ZL = L.ω = 100π.(0,3/π) = 30ω.
Mạch R nối tiếp với cuộn cảm thì i trễ pha so với u một góc φ.
Ta có u = 120√2cos100πt (V) → i = I0cos(100πt + φi)
Với
→ φ = φu – φi → φi = φu – φ = 0 – π/4 = – π/4
Vậy i = 4cos(100πt – π/4) (A)
Bài 6 (trang 79 SGK Vật Lý 12)
Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 30Ω nối tiếp với một tụ điện C. Cho biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch bằng 100V, giữa hai đầu tụ điện bằng 80V, tính ZC và cường độ hiệu dụng I.
Lời giải:
Mạch R nối tiếp với C nên UR→ và UC→ vuông góc với nhau.
Ta có:
Bài 7 (trang 80 SGK Vật Lý 12)
Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 40Ω ghép nối tiếp với cuộn cảm L. Cho biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cos100πt (V) và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm UL = 40V.
a) Xác định ZL
b) Viết biểu thức của i.
Lời giải:
Mạch R nối tiếp với L.
u = 80cos100πt (V); R = 40ω; UL = 40V; U = U0/√2 = 40√2V
a) Vì uL nhanh pha hơn cường độ dòng điện i một góc π/2, và uR đồng pha với i nên U→R và U→L vuông góc với nhau.
Ta có:
b) Biểu thức của i, đoạn mạch R, L thì i trễ pha so với u một góc φ
Ta có: u = 80cos100πt (V) ⇒ i = I0cos(100πt + φi); Với I0 = I√2 = √2 (A)
→ φ = φu – φi → φi = φu – φ = 0 – π/4 = – π/4
Vậy i = √2cos(100πt – π/4) (A)
Bài 8 (trang 80 SGK Vật Lý 12)
Mạch điện xoay chiều gồm có: R = 30Ω, C = 1/5000π F, L = 0,2/π H. Biết hiệu áp tức thời hai đầu mạch u = 120√2cos100πt (V). Viết biểu thức của i.
Lời giải:
Tổng trở:
Ta có: u = 120√2cos100πt (V) → i = I0cos(100πt + φi)
Với
Bài 9 (trang 80 SGK Vật Lý 12)
Mạch điện xoay chiều gồm có R = 40Ω, C = 1/4000π F , L = 0,1/π H. Biết hiệu áp tức thời hai đầu mạch u = 120√2cos100πt (V).
a) Viết biểu thức của i.
b) Tính UAM (H.14.4)
Lời giải:
Ta có: R = 40Ω,
Tổng trở là
a) Biểu thức của i:
Ta có: u = 120√2cos100πt (V) → i = I0cos(100πt + φi)
Với
Vậy i = 2,4√2cos(100πt + π/4) (A)
b) Điện áp hiệu dụng ở hai đầu AM là
Bài 10 (trang 80 SGK Vật Lý 12)
Cho mạch điện xoay chiều R = 20Ω, L = 0,2/π H và C = 1/2000π F. Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cosωt (V), tính ω để trong mạch có cộng hưởng. Khi đó viết biểu i.
Lời giải:
+ Mạch cộng hưởng thì: ZL = ZC ↔ ω2LC = 1
+ Biểu thức của i:
Vì mạch R, L, C cộng hưởng ⇒ i cùng pha với u ⇒ φu = φi = 0
Ta có: u = 80cosωt → i = I0cos(ωt)
Với
→ i = 4cos(100πt) (A)
Bài 11 (trang 80 SGK Vật Lý 12)
Chọn câu đúng.
Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp có R = 40Ω, 1/C.ω = 20Ω, ωL = 60Ω. Đặt vào hai đầu mạch điện áp u = 240√2cos100πt (V). Cường độ dòng điện tức thời trong mạch là:
A. i = 3√2cos100πt (A)
B. 6cos(100πt + π/4) (A)
C. i = 3√2 cos(100πt – π/4) (A)
D. 6cos(100πt – π/4) (A)
Lời giải:
Đáp án: D
Ta có: ZL = 60Ω; ZC = 20Ω
Tổng trở của mạch:
Biểu thức của i:
Ta có: u = 240√2cos100πt (V) → i = I0cos(100πt + φi)
Với
→ φ = φu – φi → φi = φu – φ = 0 – π/4 = – π/4 rad
Vậy i = 6cos(100πt – π/4) (A)
Bài 12 (trang 80 SGK Vật Lý 12)
Chọn đáp án đúng.
Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp có R = 40Ω, 1/C.ω = 30Ω, ωL = 30Ω. Đặt vào hai đầu mạch điện áp u = 120√2cos100πt (V). Cường độ dòng điện tức thời trong mạch là:
A. i = 3cos(100πt – π/2) (A)
B. 3√2 (A)
C. i = 3cos(100πt) (A)
D. 3√2cos(100πt ) (A)
Lời giải:
Chọn đáp án D.
Vì ZC = ZL = 30Ω nên mạch cộng hưởng → i và u cùng pha.
Ta có: u = 120√2cos100πt (V) → i = I0cos100πt (A)
Với
Vậy i = 3√2cos100πt (A)
Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 14 có đáp án
Bài 1: Nếu đặt vào hai đầu một mạch điện chưa một điện trở thuần và một cuộn cảm thuần mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều có biểu thức: thì điện áp hai đầu điện trở thuần có biểu thức uR = 100cos(ωt).
– Biểu thức của điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần là:
Lời giải
– Cường độ dòng điện i luôn cùng pha với uR nên φu – φi = π/4
– Cường độ dòng điện i luôn trễ pha hơn uL nên góc π/2
Chọn đáp án B
Bài 2: Mắc đoạn mạch gồm biến trở R và một cuộn cảm thuần có L = 3,2 mH và một tự có điện dung C=2µF mắc nối tiếp vào điện áp xoay chiều. Để tổng trở của mạch là Z = ZL + ZC thì điện trở R phải có giá trị bằng:
A. 80 Ω
B. 40 Ω
C. 60 Ω
D. 100 Ω
Lời giải
– Ta có:
Chọn đáp án A
Bài 3: Một đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp, được nối với hai cực của nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng không đổi. Thay đổi tần số góc của nguồn điện người ta nhận thấy khi nó có giá trị là ω1 hoặc ω2 (ω1 ≠ ω2) thì cường độ hiệu dụng của dòng điện trong đoạn mạch bằng nhau. Tần số góc của nguồn điện gây ra hiện tượng cộng hưởng trong mạch là:
Lời giải
– Từ điều kiện: I1 = I2.
– Suy ra:
Chọn đáp án B
Bài 4: Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp được mắc vào mạng điện có tần số f1 thì đoạn mạch có cảm kháng là 36 Ω và dung kháng là 144 Ω. Nếu mạng điện có tần số f2 = 120 Hz thì cường độ dòng điện trong mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Giá trị của tần số f1 là:
A. 85 Hz
B. 100 Hz
C. 60 Hz
D. 50 Hz
Lời giải
– Ta có:
– Cường độ dòng điện trong mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch khi:
Chọn đáp án C
Bài 5: Cho mạch điện có R, L, C mắc nối tiếp, C= 10-3/π F.
– Biết
– Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là:
Lời giải
– Ta có:
+ uC trễ pha π/2 so với i, từ đó suy ra pha ban đầu của i là:
φi = -3π/4 + π/2 = -π/4
– Vậy:
Chọn đáp án D
Bài 6: Cho mạch điện có R, L, C mắc nối tiếp. Biết R = 40Ω, ZL = ZC = 40Ω. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có biểu thức là u=240√2 cos(100πt) (V). Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là:
Lời giải
– Ta có: ZL = ZC.
⇒ Trong mạch đang xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện.
Chọn đáp án A
Bài 7: Đặt vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều u = U0cos(ωt) thì cường độ dòng điện trong mạch là i = I0cos(ωt + π/4). Đoạn mạch điện có:
Lời giải
– Ta có:
Chọn đáp án C
Bài 8: Mạch điện có R, L, C mắc nối tiếp, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1/(2π) (H). Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đạon mạch có biểu thức u = U√2cos(2πft), trong đó U không đổi và f thay đổi được. Khi tần số f1 = 50 Hz hoặc f2 = 300 Hz thì cường độ dòng điện trong mạch có cùng một giá trị hiệu dụng. Điện dung C của tụ điện là:
Lời giải
– Ta có:
Chọn đáp án C
Bài 9: Một mạch điện gồm R = 10 Ω, cuộn cảm thuần có L = 0,1/π (H) và tụ điện có điện dung C = 10-3/2π (F) mắc nối tiếp. Cường độ dòng điện xoay chiều trong mạch có biểu thức.
– Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức là:
Lời giải
– Ta có:
– Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức là:
Chọn đáp án A
Bài 10: Đặt vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều có biểu thức u = 135√2 cos100πt (V). Cường độ dòng điện chạy trong mạch có biểu thức i = 3cos(100πt – π/4) (A). Điện trở của mạch điện có giá trị bằng:
A. 45 Ω
B. 45√2 Ω
C. 22,5 Ω
D. 22,5√3 Ω
Lời giải
– Ta có:
Chọn đáp án A
Bài 11: Trong một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện và cuộn cảm thuần mắc nối tiếp, biết cảm kháng đang lớn hơn dung kháng. Nếu tăng nhẹ tần số dòng điện thì độ lệch pha giữa cường độ dòng điện và điện áp là:
A. tăng
B. giảm
C. đổi dấu nhưng không đổi về độ lớn
D. không đổi
Lời giải
– Trong đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện và cuộn cảm thuần mắc nối tiếp và ZL > ZC thì u luôn sớm pha hơn i góc π/2.
– Nếu tăng nhẹ tần số dòng điện thì ZL vẫn luôn lớn hơn ZC, do đó độ lệch pha giữa cường độ dòng điện và điện áp là π/2.
Chọn đáp án D
Bài 12: Cho một đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp. Vôn kế có điện trở rất lớn mắc giữa hai đầu điện trở thuần chỉ 20 V, giữa hai đầu cuộn cảm thuần chỉ 55 V và giữa hai đầu tụ điện chỉ 40 V. Nếu mắc vôn kế giữa hai đầu đoạn mạch trên thì vôn kế sẽ chỉ:
A. 115 V
B. 45 V
C. 25 V
D. 70 V
Lời giải
– Số chỉ của vôn kế chính là hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch:
Chọn đáp án C
Bài 13: Một đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R = 20 Ω. Mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = 40√2 cos100πt (V) thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm UL = 32 V. Độ tự cảm của cuộn dây là:
A. 0,0012 H
B. 0,012 H
C. 0,17 H
D. 0,085 H
Lời giải
– Ta có:
Chọn đáp án D
Bài 14: Đặt vào hai đầu một đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều u = U0cos(ωt + π/6) (V) thì cường độ dòng điện trong mạch là i = I0cos(ωt + π/3) (A). Đọan mạch này có:
Lời giải
– Vì i sớm pha hơn u một lượng: Δφ = π/3 -π/6 = π/6 nên:
Chọn đáp án C
Bài 15: Điện áp giữa hai đầu của một đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp sớm pha π/4 so với cường độ dòng điện. Phát biểu nào sau đây đúng đối với đoạn mạch này:
A. Tần số dòng điện trong đoạn mạch nhỏ hơn giá trị cần để xảy ra cộng hưởng.
B. Tổng trở của đoạn mạch bằng hai lần điện trở thuần của mạch.
C. Điện áp giữa hai đầu điện trở thuần sớm pha π/4 so với điện áp giữa hai bản tụ điện.
D. Điện trở thuần của đoạn mạch bằng hiệu số giữa cảm kháng và dung kháng.
Lời giải
– Vì u sớm pha hơn i góc π/4 nên:
Chọn đáp án D
Bài 16: Đặt một điện áp xoay chiều u = 100√2 cos(100πt) V vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp. Biết R = 50 Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1/π H và tụ điện có điện dung C = 2.10-4/π F. Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua đoạn mạch là:
Lời giải
– Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch:
Chọn đáp án C
Bài 17: Đặt điện áp u = 120cos(100π + π/3) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 30Ω thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm là 60V. Dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức là:
Lời giải
– Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch:
– Biểu thức của dòng điện:
Chọn đáp án B
Bài 18: Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp, với cuộn dây thuần cảm, một điện áp u = 200√2 cos(100πt – π/4)
– Biết R = 100Ω, L = 2/π H, C = 1/(10π) µF. Biểu thức cường độ trong mạch là:
Lời giải
– Phức hóa:
Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch:
Chọn đáp án A
Bài 19: Đặt điện áp u = 120√2 cos(100πt – π/6)V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L = 8/(7π)H và tụ C mắc nối tiếp. Điện áp hai đầu cuộn cảm lúc này là uL = 175√2 cos(100πt + π/12)V. Giá trị của điện trở R là:
Lời giải
– Cảm kháng của mạch:
– Cường độ dòng điện trong mạch:
– Ta để ý tằng:
– Giá trị của R:
Chọn đáp án C
Bài 20: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R = 30Ω mắc nối tiếp với cuộn dây. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều u = U0√2 cos(100πt)V. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây là 60 V. Dòng điện trong mạch lệch pha π/6 so với điện áp hai đầu đoạn mạch và lệch pha π/3 so với điện áp hai đầu cuộn dây. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch có giá trị bằng:
Lời giải
– Phương pháp giản đồ vecto:
– Từ hình vẽ, ta thấy rằng các vecto hợp thành một tam giác cân:
Chọn đáp án C
Bài 21: Mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 100 Ω , cuộn dây thuần cảm L = 1/π H, tụ điện C = 10-4/(2π). Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = 200√2 cos(100πt – π/2)V.
– Biểu thức của điện áp hai đầu cuộn dây là:
Lời giải
– Cảm kháng của cuộn dây và dung kháng của tụ điện:
– Biểu diễn phức điện áp hai đầu cuộn cảm:
Chọn đáp án A
Bài 22: Đặt điện áp u = 120cos(100π + π/3)V vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 30Ω thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm là 60V. Dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức là:
Lời giải
– Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch:
– Biểu thức của dòng điện:
Chọn đáp án B
Bài 23: Một đoạn mạch gồm có điện trở thuần R = 50 Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1/π H và tụ điện có điện dung C = 2.10-4/π F mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = 200√2 cos(100πt)V. Điện áp tức thời hai đầu tụ điện là:
Lời giải
– Biểu diễn điện áp tức thời ở hai đầu tụ điện dưới dạng số phức:
Chọn đáp án B
Bài 24: Đặt điện áp u = 80√2 cos(100πt – π/4) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 20√3 Ω, cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung đến giá trị C = C0 để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại và bằng 160 V. Giữ nguyên giá trị C = C0, biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch là:
Lời giải
– Khi C = C0 , điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện đạt cực đại → u vuông pha với uRL.
– Ta có giản đồ vecto như hình vẽ:
– Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông:
⇒ Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch:
– Ta có:
Chọn đáp án C
Bài 25: Đặt một điện áp xoay chiều tần số f = 50 Hz và giá trị hiệu dụng U = 80 V vào hai đầu đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp. Biết cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 0,6/π H tụ điện có điện dung C = 10-4/π F và công suất tỏa nhiệt trên điện trở R là 80 W. Giá trị của điện trở thuần R là:
A. 20Ω
B. 80Ω
C. 30Ω
D. 40Ω
Lời giải
– Cảm kháng và cung kháng của mạch:
– Công suất tỏa nhiệt trên điện trở:
→ Phương trình cho ta nghiệm kép R = 40Ω
Chọn đáp án D
Bài 26: Đặt một điện áp xoay chiều u = U0cos(100πt + φ) (V) vào hai đầu một đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp (L là cuộn cảm thuần). Biết C = 10-4/π (F); R không thay đổi, L thay đổi được. Khi L = L1 = 2/π (H) thì biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là i = I1√2cos(100πt – π/12) (A). Khi L = L2 = 4/π (H) thì biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là i = I2√2cos(100πt – π/4) (A). Điện trở R có giá trị là:
A. 100 Ω
B. 100√2 Ω
C. 200 Ω
D. 100√3 Ω
Lời giải
– Ta có:
– Mặt khác:
Chọn đáp án D
Bài 27: Lần lượt mắc điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C vào điện áp xoay chiều u = U0cosωt thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua chúng lần lượt là 4 A; 6 A; 2 A. Nếu mắc nối tiếp các phần tử trên vào điện áp này thì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mạch là:
A. 12 A
B. 2,4 A
C. 4 A
D. 6 A
Lời giải
– Ta có:
– Lúc sau:
Chọn đáp án B
Bài 28: Một đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm L và điện trở thuần R không thay đổi. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u = U0cosωt (V) với U0 và ω không đổi. Khi tụ điện có dung kháng 74 Ω hoặc 46 Ω thì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua R có giá trị bằng nhau. Để cường độ dòng điện hiệu dụng qua R đạt cực đại thì dung kháng của tụ điện phải có giá trị:
A. 40 Ω
B. 50 Ω
C. 60 Ω
D. 70 Ω
Lời giải
– Theo đề bài I1 = I2 nên Z1 = Z2.
– Do đó ta có:
– Vì C2 ≠ C1 nên:
⇒ Để cường độ dòng điện hiệu dụng qua R cực đại:
Chọn đáp án C
Bài 29: Một đoạn mạch gồm R mắc nối tiếp với một cuộn dây. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = 200√2cos100πt (V). Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở và giữa hai đầu cuộn dây lần lượt là 60 V và 160 V. Dòng điện chạy qua mạch có cường độ hiệu dụng là 3 A. Điện trở thuần và độ tự cảm của cuộn dây là:
A. 40 Ω và 0,21 H
B. 30 Ω và 0,14 H
C. 30 Ω và 0,28 H
D. 40 Ω và 0,14 H
Lời giải
– Ta có:
– Mặt khác:
– Từ (1) và (2): r = 30 Ω; L = 0,14 H
Chọn đáp án B
Bài 30: Đặt vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp nột điện áp xoay chiều u = U0cosωt (V) . Kí hiệu UR, UL, UC tương ứng là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C. Nếu UL = 2UC = 2√3UR thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch:
A. trễ pha π/3 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.
B. sớm pha π/3 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.
C. sớm pha π/4 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.
D. trễ pha π/4 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.
Lời giải
– Ta có:
Chọn đáp án A
******************
Trên đây là nội dung bài học Vật lí 12 Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp do THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và các câu hỏi trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng các em sẽ nắm vững kiến thức về Mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Chúc các em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong các bài thi bài kiểm tra trên lớp.
Biên soạn bởi: Trường THPT Ngô Thì Nhậm
Chuyên mục: Vật Lý 12
