30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 7)

Một mạch điện xoay chiều gồm các linh kiện lý tưởng R, L, C mắc nối tiếp. Tần số góc riêng của mạch là ω0, điện trở R có thể thay đổi. Hỏi cần phải đặt vào mạch một điện áp xoay chiều có giá

40/40

Một mạch điện xoay chiều gồm các linh kiện lý tưởng R, L, C mắc nối tiếp. Tần số góc riêng của mạch là ω0, điện trở R có thể thay đổi. Hỏi cần phải đặt vào mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, có tần số góc ω bằng bao nhiêu để điện áp hiệu dụng URL không phụ thuộc vào R? 

ω=ω02

ω=ω02

ω=2ω0

ω=ω0

Giải thích

Phương pháp: 

Sử dụng công thức tính tần số góc 

Điện áp hiệu dụng hai đầu RL:   URL=U.R2+ZL2R2+ZL−ZC2

Cách giải: 

Tần số góc riêng của mạch:   ω0=1LC

Điện áp hiệu dụng hai đầu RL:  URL=I.ZRL=UR2+ZL2R2+ZL−ZC2  =U1+ZC2−2ZLZCR2+ZL2 

  URL∉R⇔ZC2−2ZLZCR2+ZL2=0⇔ZC2−2ZLZC=0

  ⇔ZC=2ZL⇒ω=12LC=ω02

Chọn B.