Đáp án:
\(I = 5\sqrt 2 A;i = 10.\cos \left( {100\pi t - \frac{{3\pi }}{4}} \right)A\)
Giải thích các bước giải:
Điện trở: \(R = 20\Omega \)
Dung kháng: \({Z_C} = \frac{1}{{\omega C}} = \frac{1}{{100\pi .\frac{{{{10}^{ - 3}}}}{{2\pi }}}} = 20\Omega \)
Cảm kháng: \({Z_L} = \omega L = 100\pi .\frac{{0,4}}{\pi } = 40\Omega \)
Tổng trở của đoạn mạch:
\(Z = \sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} = \sqrt {{{20}^2} + {{\left( {20 - 20} \right)}^2}} = 20\sqrt 2 \Omega \)
Điện áp hiệu dụng: \(U = \frac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 }} = \frac{{200\sqrt 2 }}{{\sqrt 2 }} = 200V\)
Cường độ dòng điện hiệu dụng: \(I = \frac{U}{Z} = \frac{{200}}{{20\sqrt 2 }} = 5\sqrt 2 A\)
Cường độ dòng điện cực đại: \({I_0} = \frac{{{U_0}}}{Z} = \frac{{200\sqrt 2 }}{{20\sqrt 2 }} = 10A\)
Độ lệch pha giữa u và i được tính theo công thức:
\(\begin{array}{l}
\tan \varphi = \frac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R} = \frac{{40 - 20}}{{20}} = 1 \Rightarrow \varphi = \frac{\pi }{4}\\
\Rightarrow {\varphi _u} - {\varphi _i} = \frac{\pi }{4} \Rightarrow {\varphi _i} = {\varphi _u} - \frac{\pi }{4} = - \frac{\pi }{2} - \frac{\pi }{4} = - \frac{{3\pi }}{4}
\end{array}\)
Vậy biểu thức của cường độ dòng điện:
\(i = 10.\cos \left( {100\pi t - \frac{{3\pi }}{4}} \right)A\)