[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lý THPT Quốc gia có lời giải (Đề số 22)

Một mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp gồm điện trở R và cuộn dây thuần

9/40

Một mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp gồm điện trở R và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L không đổi. Thay đổi điện dung C của tụ điện sao cho tần số của dòng điện có giá trị f=12πLC. Phát biểu nào sau đây không đúng?

Cường độ dòng điện cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt cực đại

Tổng trở của mạch đạt cực đại

Công suất tiêu thụ của mạch điện đạt cực đại

Giải thích

Phương pháp: 

Điều kiện có cộng hưởng điện: ZL=ZC hay ω=1LC

Độ lệch pha giữa u và i: tanφ=ZL−ZCR

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I=UZ=UR2+ZL−ZC2

Công suất tiêu thụ: P=U2RZ2=U2.RR2+ZL−ZC2

Tổng trở: Z=R2+ZL−ZC2

Cách giải: 

Ta có: f=12πLC⇒ZL=ZC mạch xảy ra cộng hưởng. Khi đó:

+ tanφ=ZL−ZCR=0⇒φ=0⇒u,i cùng pha.

+ I=UR2+ZL−ZC2=UR=Imax

+ C – sai vì: Tổng trở của mạch cực tiểu Zmin=R

+ P=U2.RR2+ZL−ZC2=U2R=Pmax

Chọn C