Mạch điện xoay chiều gồm có 3 hộp kín X,Y, W ghép nối tiếp với nhau, trong các hộp kín chỉ có thể là các linh kiện như điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm và tụ điện. Các hộp kín có trở kháng phụ thuộc vào tần số như hình vẽ. Biết điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là không đổi và bằng 200 V. Trong các hộp kín có một hộp kín có 1 tụ điện có điện dung \( C = \frac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }(F)\) và tại tần số f1 công suất tiêu thụ của mạch điện là P = 160 W. Gọi tần số tại vị trí đồ thị (X) và (W) cắt nhau là f3. Tính f1 + f3 ?
A. 156,25 Hz.
B. 131,25 Hz.
C. 81,25 Hz.
D. 100 Hz.
Lời giải của giáo viên
ToanVN.com
Nhận xét:
+ Hộp (W) có đồ thị trở kháng là một đường thẳng song song trục tần số f => ZW không phụ thuộc tần số => (W) phải là một điện trở thuần R.
+ Hộp (X) là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ=> ZX=af, với a=const => (X) chỉ có thể là cuộn dây thuần cảm L. Với ZX=ZL
+ Hộp (Y) có dạng là một Hypebol=> phải có dạng ZY= a/f , => Y chỉ có thể là tụ điện với ZY=ZC
Từ đồ thị ta thấy:
+ Tại f = f1 ta có R=ZC1
+ Tại f2=2f1 ta có:
\( {Z_{C2}} = \frac{{{Z_{C1}}}}{2} = \frac{R}{2};{Z_{L2}} = 2{Z_{L1}} \to 2{Z_{L1}} = \frac{{{Z_{C1}}}}{2} \to {Z_{L1}} = \frac{{{Z_{C1}}}}{4} = \frac{R}{4}\)
+ Vậy: Khi f=f1 hệ số công suất của mạch là:
\( \cos \varphi = \frac{R}{Z} = \frac{R}{{\sqrt {{R^2} + {{(\frac{R}{4} - R)}^2}} }} = \frac{4}{5}\)
+ Ta có: \( {P_1} = U{I_1}\cos \varphi \to {I_1} = \frac{{{P_1}}}{{U\cos \varphi }} = \frac{{160}}{{200.\frac{4}{5}}} = 1A\)
+ Điện trở R:
\( R = \frac{{{P_1}}}{{{I_1}^2}} = \frac{{160}}{1} = 160\Omega = {Z_{C1}};{Z_{L1}} = \frac{R}{4} = \frac{{160}}{4} = 40\Omega \)
+ Ta có :
\({Z_{C1}} = \frac{1}{{2\pi {f_1}C}} \to {f_1} = \frac{1}{{2\pi {Z_{C1}}C}} = \frac{1}{{2\pi .160.\frac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }}} = 31,25Hz\)
\( {Z_{L1}}.{Z_{C1}} = 160.40 = 6400 = \frac{L}{C} \to L = 6400.\frac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi } = \frac{{16}}{{25\pi }} = \frac{{0,64}}{\pi }(H)\)
+Khi (A) và (K) cắt nhau:
\( R = {Z_{L3}} = 2\pi {f_3}L \to {f_3} = \frac{R}{{2\pi L}} = \frac{{160}}{{2\pi \frac{{16}}{{25\pi }}}} = 125Hz\)
+ Tính: \( {f_1} + {f_3} = 32,25 + 125 = 156,25Hz\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Hai điện tích dương q1 = q2 đặt tại hai điểm M, N cách nhau một đoạn 12cm. Gọi E1, E2 lần lượt là cường độ điện trường do q1, q2 gây ra tại P thuộc đoạn MN. Nếu E1 = 4E2 thì khoảng cách MP là
Một vật dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực \(F = F_0cos \pi t \) (với F0 và f không đổi, t tính bằng s). Tần số dao động cưỡng bức của vật là:
Một mạch thu sóng có L=10 μH, C=1000/π2 pF thu được sóng có bước sóng là:
Đặt điện áp u =U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch như hình vẽ, trong đó điện trở R và cuộn cảm thuần L không đổi, tụ điện có điện dung C thay đổi được. Sự phụ thuộc của số chỉ vôn kế V1 và V2 theo điện dung C được biểu diễn như đồ thị hình bên. Biết U3 = 2U2. Tỉ số \( \frac{{{U_4}}}{{{U_3}}}\) là:
Một sợi dây căng giữa hai điểm cố định cách nhau 75cm. Người ta tạo sóng dừng trên dây. Hai tần số gần nhau nhất cùng tạo ra sóng dừng trên dây là 150Hz và 200Hz. Vận tốc truyền sóng trên dây đó bằng:
Một vật dao động điều hòa với tần số góc ω, khi đi từ vị trí biên này đến vị trí biên kia với quĩ đạo dài L thì
Khi nói về dao động cưỡng bức, phát biểu nào sau đây là đúng?
Cho đoạn mạch gồm R, L (thuần cảm) và C mắc nối tiếp, điện áp giữa hai đầu mạch \( u = 100\sqrt 2 \cos 100\pi t(V)\) và cường độ dòng điện qua mạch \(i= 2 \cos (100\pi t -\pi/4)(A)\) ). Hỏi R và L nhận giá trị nào sau đây:
Chọn câu sai. Trong sóng cơ, công thức liên hệ giữa tốc độ truyền sóng v, bước sóng λ và chu kì T của sóng là
Hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số có phương trình \( {x_1} = 6\cos (10t + \frac{\pi }{6})(cm);{x_2} = 6\cos (10t + \frac{{5\pi }}{6})(cm);\) Tại thời điểm li độ dao động tổng hợp là 3 cm và đang tăng thì li độ của dao động thứ hai là bao nhiêu?
Ở Việt Nam, mạng điện dân dụng một pha có điện áp hiệu dụng là
Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Biểu thức nào sau đây sai:
Khi đặt điện áp \( u = 220\sqrt 2 \cos 120\pi t(V)\) vào hai đầu một tụ điện thì tần số của dòng điện chạy qua tụ điện này là:
Cho một vật sáng cách màn M là 4 m. Một thấu kính L để thu được ảnh rõ nét trên màn cao gấp 3 lần vật. Kết luận nào sau đây là đúng?