Câu hỏi:
Cho một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn dây thuần cảm. Tại thời điểm t1 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 25 V; 0,3 A. Tại thời điểm t2 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 15 V; 0,5 A. Cảm kháng của mạch có giá trị là
Phương pháp giải:
Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần thì điện áp luôn vuông pha với dòng điện.
Áp dụng công thức độc lập cho hai đại lượng vuông pha${{(\frac{u}{{{U}_{o}}})}^{2}}+{{(\frac{i}{{{I}_{o}}})}^{2}}=1$
Lời giải chi tiết:
Cảm kháng của mạch: \({{Z}_{L}}=\frac{{{U}_{0}}}{{{I}_{0}}}\)
$\Rightarrow {{U}_{0}}={{I}_{o}}.{{Z}_{L}}$
Tại thời điểm thứ nhất: ${{(\frac{{{u}_{1}}}{{{U}_{o}}})}^{2}}+{{(\frac{{{i}_{1}}}{{{I}_{o}}})}^{2}}=1$
\(\begin{array}{l}
\Rightarrow {(\frac{{{u_1}}}{{{I_o}.{Z_L}}})^2} + {(\frac{{{i_1}}}{{{I_o}}})^2} = 1\\
\Rightarrow {(\frac{{25}}{{{I_o}.{Z_L}}})^2} + {(\frac{{0,3}}{{{I_o}}})^2} = 1
\end{array}\)
\(\Rightarrow {{(\frac{25}{{{Z}_{L}}})}^{2}}+{{(0,3)}^{2}}=I_{0}^{2}\) (1)
Tại thời điểm thứ hai: ${{(\frac{{{u}_{2}}}{{{U}_{o}}})}^{2}}+{{(\frac{{{i}_{2}}}{{{I}_{o}}})}^{2}}=1$
$\Rightarrow {{(\frac{15}{{{I}_{o}}.{{Z}_{L}}})}^{2}}+{{(\frac{0,5}{{{I}_{o}}})}^{2}}=1$
$\Rightarrow {{(\frac{15}{{{Z}_{L}}})}^{2}}+{{(0,5)}^{2}}=I_{0}^{2}$ (2)
Từ (1) và (2):
\(\begin{array}{l}
{(\frac{{25}}{{{Z_L}}})^2} + {(0,3)^2} = {(\frac{{15}}{{{Z_L}}})^2} + {(0,5)^2}\\
\Rightarrow {(\frac{{25}}{{{Z_L}}})^2} - {(\frac{{15}}{{{Z_L}}})^2} = {(0,5)^2} - {(0,3)^2}\\
\Rightarrow \frac{1}{{{Z_L}^2}}.({25^2} - {15^2}) = {(0,5)^2} - {(0,3)^2}\\
\Rightarrow {Z_L} = \sqrt {\frac{{{{25}^2} - {{15}^2}}}{{{{(0,5)}^2} - {{(0,3)}^2}}}} = 50\Omega
\end{array}\)
Chọn D