Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 2/π H, tụ điện có điện dung C = 10-4/π F, điện trở R = 100 Ω. Bỏ qua điện trở thuần của các cuộn dây máy phát. Biết rô to máy phát có hai cặp cực. Khi rô to quay đều với tốc độ n = 1500 vòng/ phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 2 2 A . Khi thay đổi tốc độ quay của rô to đến giá trị n0 thì điện áp hiệu dụng trên tụ điện có giá trị cực đại là UCmax, giá trị của n0 và UCmax lần lượt là
A. 750 2 vòng/phút; 100 V
B. 750 2 vòng/phút; 50 3 V
C. 6000 vòng/phút; 50 V
D. 1500 vòng/phút; 50 2 V
Đáp án A
Sử dụng lí thuyết về máy phát điện xoay chiều một pha, lí thuyết về mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp và bài toán thay đổi tốc độ quay để UCmax
Cách giải:
+ Khi tốc độ quay của động cơ là 1500 vòng/phút thì tần số của dòng điện là f = pn/60 = 50Hz
Khi đó, ta tính được ZL = 200Ω, ZC = 100Ω và R = 100Ω. Và ta tính được tổng trở của mạch Z = 100 2 Ω . Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch khi đó là U = IZ = 100 V
+ Khi tốc độ quay của động cơ là n0 thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại, tần số của dòng điện trong mạch khi đó là f o ta có f 0 = 1 2 π L C = 25 2 H z
Khi đó tốc độ quay của động cơ là n o = 60 f o p = 750 2 vòng/phút
Mặt khác, điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch khi này là
Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện khi này
