Đặt điện áp u = U 2 cos ω t (V) (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở có giá trị a (Ω), tụ điện có điện dung C và cuộn thuần cảm có hệ số tự cảm L mắc nối tiếp. Biết U = a (V), L thay đổi được. Hình vẽ bên mô tả đồ thị của điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm và công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch theo cảm kháng. M và N lần lượt là hai đỉnh của đồ thị (1) và đồ thị (2). Giá trị của a bằng
A. 50
B. 30
C. 40
D. 60
Đồ thị (1) ứng với sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm vào cảm kháng và giá trị Z L M = R 2 + Z C 2 Z C 1 ứng với cực đại của U L
Đồ thị (2) ứng với sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng trên tụ điện vào cảm kháng, ta có U C = U Z C R 2 + Z L − Z C 2 → U C m a x 40 = a Z C R 2
Đồ thị (3) ứng với sự phụ thuộc của công suất tiêu thụ vào cảm kháng, ta thấy 17,5 Ω và Z L M là hai giá trị cho cùng một công suất tiêu thụ 17 , 5 + Z L M = 2 Z C 3
Từ (1), (2) và (3) ta thu được Z C = 17 , 5 1 − a 2 40 2 vì Z C > 0 ⇒ a < 40 ⇒ a = 30 V
Đáp án B
