Một hộp kín chứa 2 trong 3 phần tử: điện trở,cuộn cảm thuần,tụ điện ghép nối tiếp.Khi đặt vào 2 đầu hộp kín một điện áp không đổi bằng 30V thì cường độ dòng điện qua hộp kín bằng 2,5A. Khi mắc nối tiếp hộp kín với một tụ điện có điện dung C thì độ lệch pha giữa điện áp tức thời hai đầu hộp kín và hai đầu tụ điện là 150o. Tổng trở của hộp kín bằng:
A. \(24\)
B. \(24\sqrt{2}\)
C. \(12\sqrt{3}\)
D. \(12\sqrt{2}\)
Điện áp ko đổi nhưng vẫn có dòng điện và dòng điện hữu hạn, chứng tỏ chỉ có 2 trường hợp:
1. Điện trở và cuộn cảm mắc nối tiếp (nối tiếp với tụ thì sẽ ko thể có dòng chạy qua)
2. Điện trở song song với tụ điện (nếu song song với cuộn cảm thuần thì sẽ bị chập mạch, tức là dòng lớn vô cùng)
Có thể bỏ qua trường hợp này vì điều kiện thứ 2.
Xét trường hợp 1:
Dễ dàng tính được: \(R=\frac{30}{2.5}=12\Omega\)
Mắc nối tiếp hộp kín với tụ điện C, ta có mạch RLC nối tiếp.
Theo bài ra, ta có hình vẽ:
Từ hình vẽ ta có:
\(U_R=U_L\tan30^o\)
Suy ra:
\(Z_L=\frac{R}{\tan30^o}=12\sqrt{3}\Omega\)
Tổng trở của hộp kín:
\(Z=\sqrt{R^2+Z^2_L}=24\Omega\)
