Để xác định linh kiện chứa trong một hộp X, người ta mắc đoạn mạch AB

Câu hỏi :

Để xác định linh kiện chứa trong một hộp X,  người ta mắc đoạn mạch AB gồm hộp X nối tiếp với một điện trở  phụ Rp = 50 Ω. Sau đó, đoạn mạch AB được nối vào hai cực của  một máy phát điện xoay chiều một pha. Biết rôto của máy phát điện  có 10 cặp cực và quay đều với tốc độ n. Hộp X chỉ chứa hai trong ba  linh kiện: điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn dây không thuần cảm  (L, r) mắc nối tiếp. Bỏ qua điện trở của dây nối và của các cuộn dây  của máy phát. Chỉnh n = 300 vòng/phút, sự thay đổi theo thời gian t  của điện áp giữa hai cực máy phát điện um và điện áp giữa hai đầu  điện trở phụ up được ghi lại như hình 1. Thay đổi n, sự phụ thuộc  của um và up theo thời gian t được ghi lại như hình 2. Các linh kiện  trong X gồm

A. điện trở R = 50 Ω và cuộn dây không thuần cảm có L cỡ 190 mH, r = 10 Ω

B. điện trở R = 10 Ω và tụ C cỡ 54 μF

C. tụ C cỡ 40 μF và cuộn dây không thuần cảm có L cỡ 64 mH, r = 10 Ω

D. tụ C cỡ 318 μF và điện trở R = 60 Ω

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

Phương pháp: 

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị 

Suất điện động cực đại của máy phát điện xoay chiều: E0=ωNΦ0

Tần số của máy phát điện xoay chiều: f = pn 

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I=UmZ=UpRp

Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện: cosφ=RZ

Cách giải: 

Tốc độ của roto là: 300 vòng/phút = 5 (vòng/s) 

Tần số của máy phát điện là: 

f1=pn1=10.5=50( Hz)ω1=2πf1=100π(rad/s)

Từ đồ thị hình 2 ta thấy up và um cùng pha → trong mạch xảy ra cộng hưởng → hộp X chứa hai phần tử: tụ điện và cuộn dây 

Khi xảy ra cộng hưởng, ta thấy: U02m=2402(V)U2m=240(V)

Từ đồ thị hình 1, ta thấy pha ban đầu của um và up là: 

φ1m=π2(rad);U01 m=1202U1 m=120( V)φ1p=π4(rad)φ1i=π4(rad);U01p=100( V)U1p=502( V)

Suất điện động cực đại của máy phát điện là: 

E0=U0m=ωNΦ0U0m~ωU01mU02m=ω1ω2ω1ω2=12022402=12

Với ω1=ω22ZL1=ZL22ZC1=2ZC2=2ZL2ZC1=4ZL1

Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện là:

cosφ=cosφ1mφ1i=R+r(R+r)2+ZL1ZC12R+r(R+r)2+ZL1ZC12=cosπ4=22(R+r)2=2(R+r)2+ZL1ZC12(R+r)2=ZL1ZC12R+r=ZL1ZC1=3ZL1

Ta có tỉ số:

U1mU1p=(R+r)2+ZL1ZC12R=120502=62525(R+r)2+ZL1ZC12=72R2252ZL1ZC12=72R2ZL1ZC12=3625R29ZL12=3625R2ZL1=25R=20(Ω)L=ZL1ω10,064(H)=64(mH)ZC1=4ZL1=80(Ω)C=1ω1ZC140.106(F)=40(μF)r=3ZL1R=10(Ω)

Chọn C

Bạn có biết?

Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự

Lớp 12 - Năm cuối ở cấp tiểu học, năm học quan trọng nhất trong đời học sinh trải qua bao năm học tập, bao nhiêu kì vọng của người thân xung quanh ta. Những nỗi lo về thi đại học và định hướng tương lai thật là nặng. Hãy tin vào bản thân là mình sẽ làm được rồi tương lai mới chờ đợi các em!

Nguồn : ADMIN :))

Liên hệ hợp tác hoặc quảng cáo: gmail

Điều khoản dịch vụ

Copyright © 2021 HOCTAPSGK