Một đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có L=\(\frac{0,4}{\pi}\) H mắc nối tiếp với tụ điện C.Đặt vào 2 đầu đoạn mạch u=U\(\sqrt{2}\cos\omega t\) (V).Khi C=C1=\(\frac{2.10^{-4}}{\pi}\) F thì Ucmax=100\(\sqrt{5}\) (v)khi C=2,5C1thì cường độ dòng điện trễ pha \(\frac{\pi}{4}\) so với điện áp 2 đầu đoạn mạch Gía trị của U là bao nhiêu?
Giúp mình với !!!
Khi tăng điện dung nên 2.5 lần thì dung kháng giảm 2.5 lần. Cường độ dòng trễ pha hơn hiệu điện thế $\pi/4$ nên
$Z_L-\frac{Z_C}{2.5}=R$
Trường hợp đầu tiên thì thay đổi C để hiệu điện thế trên C cực đại thì $Z_LZ_C=R^2+Z_L^2$
$Z_LZ_C=(Z_L-\frac{Z_C}{2.5})^2+Z_L^2$
Giải phương trình bậc 2 ta được: $Z_C=\frac{5}{4}Z_L$ hoặc $Z_C=10Z_L$(loại vì Zl-Zc/2.5=R<0)
$R=\frac{Z_L}{2}$
Vẽ giản đồ vecto ta được $U$ vuông góc với $U_{RL}$ còn $U_C$ ứng với cạch huyền
Góc hợp bởi U và I bằng với góc hợp bởi $U_L$ và $U_{LR}$
$\tan\alpha=\frac{R}{Z_L}=0.5$
$\sin\alpha=1/\sqrt5$
$U=U_C\sin\alpha=100V$
\(U_{C}{max}=\frac{U\sqrt{R^{2}+Z_L^{2}}}{R}\); \(Zc=\frac{R^{2}+Z_L^{2}}{Z_L}\)
khi C2=2,5C1---->Zc2=Zc1/2,5=ZC/2,5
do i trể pha hơn U nên Zl>Zc/2,5
\(\tan\frac{\pi }{4}=\frac{Z_L-0,4Zc}{R}=1\Rightarrow R=Z_L-0,4Z_C\)
\(\Rightarrow Z_C.Z_L=Z_L^{2}+(Z_L-0,4Z_C)^{2}\Rightarrow 2Z_L^{2}-1,8Z_CZ_L+0,16Z_C^{2}=0\Rightarrow Z_L=0,8Z_C;Z_L=0,1Z_C\)(loai)
\(\Rightarrow R=Z_L-1,25.0,4Z_L=0,5Z_L\)
\(\Rightarrow U_{C}{max}=\frac{U\sqrt{Z_L^{2}+0,25Z_L^{2}}}{0,5Z_L}=100\sqrt{5}\Rightarrow U=100V\)