Câu hỏi:
Một máy phát điện xoay chiều một pha có ro to là một nam châm điện có một cặp cực, quay đều với tốc độ n (vòng/phút). Một đoạn mạch RLC nối tiếp được mắc vào hai cực của máy. Khi roto quay với tốc độ n1= 30 vòng/phút thì dung kháng của tụ điện bằng R; khi roto quay với tốc độ n2 = 40 vòng/phút thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại. Bỏ qua điện trở thuần ở các cuộn dây phần ứng. Để cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch đạt giá trị cực đại thì roto phải quay với tốc độ bằng
Phương pháp giải:
Phương pháp:
Suất điện động của nguồn điện: E=√2ωNφ0=√2.2πfNφ0
Với f = np, trong đó n là tốc độ quay của roto, p là số cặp cực từ.
Cảm kháng ZL= ωL
Dung kháng ZC = (ωC)-1
Định luật Ôm cho đoạn mạch: I = U/Z
Lời giải chi tiết:
Cách giải:
Suất điện động của nguồn điện: E=√2ωNφ0=√2.2πfNφ0
Với f = np, trong đó n là tốc độ quay của roto, p là số cặp cực từ.
Do r = 0 nên điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu mạch U = E = kω
+ Khi n = n1 thì R=ZC1=1ω1C (1)
+ Khi n = n2
UC2=IZC2=kω2.1ω2C√R2+(ZL−1ω2C)2
=> UC2 =UC2 max khi ZL2=ZC2=>ω22=1LC(2)
+ Khi n = n3 thì I=kω3√R2+(ZL−ZC3)2=kω3√R2+(ω3L−1ω3C)2=k√Y
Với Y=R2+ω23L2−2LC+1ω23C2ω23=1C2.1ω43+(R2−2LC)1ω23+L2
Đặt X = 1/ω32 => Y=1C2X2+(R2−2LC)X+L2
Imax khi
⇒1ω23=1ω22−12ω21⇒1n23=1n22−12n21⇒n3=√2n1n2√2n21−n22=120 vòng/phút
Chọn C