Khi đặt hiệu điện thế không đổi 30 V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần

Giải SBT Lí 12 Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

Bài 14.4 trang 39 SBT Vật Lí 12: Khi đặt hiệu điện thế không đổi 30 V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm $\frac{1}{4\pi }$ (H) thì dòng điện trong đoạn mạch là dòng điện một chiều có cường độ 1 A. Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch này điện áp xoay chiều u = $150\sqrt{2}\cos 120\pi t$(V) thì biểu thức của cường độ dòng điện trong đoạn mạch là:

A. $i=5\sqrt{2}\cos \left(120\pi t+\frac{\pi }{4}\right)\left(A\right)$ .

B. $i=5\sqrt{2}\cos \left(120\pi t-\frac{\pi }{4}\right)\left(A\right)$

C.  $i=5\cos \left(120\pi t-\frac{\pi }{4}\right)\left(A\right)$

D. $i=5\cos \left(120\pi t+\frac{\pi }{4}\right)\left(A\right)$

Lời giải:

Chỉ có điện trở cản trở dòng điện không đổi: $R=\frac{U_{1C}}{I_{1C}}=\frac{30}{1}=30\Omega$

Cảm kháng Z_L = Lω = $\frac{1}{4\pi }.120\pi =30\Omega$

Tổng trở của mạch điện (Z_C = 0)

$Z=\sqrt{R^2+Z_L^2}=\sqrt{{30}^2+{30}^2}=30\sqrt{2}\Omega$

Ta có: $I_0=\frac{U_0}{Z}=\frac{150\sqrt{2}}{30\sqrt{2}}=5A$

Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện:

$\tan \phi =\frac{Z_L}{R}=\frac{30}{30}=1\Rightarrow \phi =\frac{\pi }{4}rad$

Ta có: 

φ = φ_u − φ_i => φ_i = φ_u – φ =  (rad)

Vậy biểu thức dòng điện là: 

$i=5\cos \left(120\pi t-\frac{\pi }{4}\right)\left(A\right)$

Chọn đáp án C

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật Lí lớp 12 hay, chi tiết khác:

Bài 14.1 trang 38 SBT Vật Lí 12: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 50 V vào hai đầu...

Bài 14.2 trang 38 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp xoay chiều u = 100 $\sqrt{2}$cos ω t (V) vào hai đầu một đoạn mạch ...

Bài 14.3 trang 38 SBT Vật Lí 12: Đặt một điện áp xoay chiều u = 200 $\sqrt{2}$cos 100 π t (V) vào hai đầu một đoạn...

Bài 14.5 trang 39 SBT Vật Lí 12: Đặt một điện áp xoay chiều u = 100 $\sqrt{2}$cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm R, L, C...

Bài 14.6 trang 39 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp u = U $\sqrt{2}$cosωt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R...

Bài 14.7 trang 39 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp xoay chiều u = $U_0$cosωt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R...

Bài 14.8 trang 40 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch...

Bài 14.9 trang 40 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp xoay chiều u = $U_0$cosπt ($U_0$ không đổi) vào hai đầu đoạn mạch...

Bài 14.10 trang 40 SBT Vật Lí 12: Cho mạch gồm điện trở R = 30 $\sqrt{3}$Ω nối tiếp với tụ điện C = $\frac{1}{3000\pi }$ (F) điện áp...

Bài 14.11 trang 41 SBT Vật Lí 12: Cho mạch gồm điện trở R = 40Ω nối tiếp với cuộn cảm thuần L = $\frac{0,4}{\pi }$ (H) điện áp...

Bài 14.12 trang 41 SBT Vật Lí 12: Cho mạch gồm điện trở R = 30Ω nối tiếp với cuộn cảm L; điện áp tức thời...

Bài 14.13 trang 41 SBT Vật Lí 12: Cho mạch gồm điện trở R nối tiếp với tu điện C = $\frac{1}{3000\pi }$ F, điện áp tức thờ...

Bài 14.14 trang 41 SBT Vật Lí 12: Cho mạch gồm điện trở R = 30Ω nối tiếp với tụ điện C1 = $\frac{1}{3000\pi }$  (F); C2 = $\frac{1}{1000\pi }$ (F)...

Bài 14.15 trang 41 SBT Vật Lí 12: Cho các phần tử mắc nối tiếp (Hình 14.2) L1 = $\frac{0,1}{\pi }$ (H); R = 40Ω; L2 = $\frac{0,3}{\pi }$ (H), điện áp...