Cho đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm hai đoạn AM và MB mắc nối tiếp, đoạn mạch AM gồm biến trở R và tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB chỉ có cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều ổn định u = U 2 cos ω t V. Ban đầu, giữ L = L 1 , thay đổi giá trị của biến trở R ta thấy điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AM luôn không đổi với mọi giá trị của biến trở. Sau đó, giữ R = Z L 1 thay đổi L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại, giá trị điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm bằng
A. 2 2 U
B. U 2
C. 3 2 U
D. 5 2 U
Ta có điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch AM:
U A M = U R 2 + Z C 2 R 2 + Z L − Z C 2 = U 1 + Z L 2 − 2 Z L Z C R 2 + Z C 2
Để U A M không phụ thuộc vào R thì
Z L 2 − 2 Z L Z C R 2 + Z C 2 = 0 ⇒ Z L = 2 Z C
Chuẩn hóa R = 1.
→ Điện áp hiệu dụng cực đại giữa hai đầu cuộn dây
U L m a x = U R 2 + Z C 2 R = U 1 2 + 1 2 2 1 = 5 2 U
Đáp án D