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

  • A 24 vòng/phút
  • B 34 vòng/phút
  • C 120 vòng/phút 
  • D 50 vòng/phút

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=kω2.1ω2CR2+(ZL1ω2C)2

 => UC2 =UC2 max khi  ZL2=ZC2=>ω22=1LC(2)

+ Khi n = n3 thì I=kω3R2+(ZLZC3)2=kω3R2+(ω3L1ω3C)2=kY

Với Y=R2+ω23L22LC+1ω23C2ω23=1C2.1ω43+(R22LC)1ω23+L2

Đặt X = 1/ω32 => Y=1C2X2+(R22LC)X+L2

Imax khi  

1ω23=1ω2212ω211n23=1n2212n21n3=2n1n22n21n22=120 vòng/phút

Chọn C


Quảng cáo

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 12 - Xem ngay