Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều có đồ thị điện áp tức thời phụ thuộc vào thời gian như hình vẽ. Trong đó điện áp cực đại U0 và chu kì dòng điện không thay đổi. Khi đóng và mở khóa K thì cường độ dòng điện tức thời trong mạch phụ thuộc vào thời gian như hình vẽ. Giá trị của I0 là

Đáp án B

Phương pháp giải:

Viết biểu thức cường độ dòng điện, điện áp từ các đồ thị.

Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch: i=I0.cosωt+φ

Độ lệch pha giữa u và i: tanφ=tan(φu−φi)=ZL−ZCR

Tổng trở: Z=R2+(ZL−ZC)2

Giải chi tiết:

+ Khi khóa K mở, mạch gồm R,r,L,C nối tiếp

Từ đồ thị của điện áp, ta có: u=U0.cosωt

Từ đồ thị cường độ dòng điện khi K mở ta có: i=I0.cosωt+φi

Khi t=0⇒i=1,5=3.cosφi1⇒φi1=π6⇒Δφm=φu−φi1=−π6

Mà tanΔφm=ZL−ZCR+r=−13⇒ZL−ZC=−13R+r

+ Khi K đóng, mach có r,L,C nối tiếp

Ta có phương trình cường độ dòng điện là i=I0.cosωt+φi2

Khi t=0⇒i=0,5I0=I0.cosφi2⇒φi2=π3⇒Δφm=φu−φi1=−π3

Mà tanΔφm=ZL−ZCr=−3⇒ZL−ZC=−3r

⇒ZL−ZC=−3r=−13R+r⇒R=2r

⇒Z2=r2+(ZL−ZC)2=2rZ1=R+r2+(ZL−ZC)2=23r

I01=U0Z1I02=U0Z2⇒I01I02=Z2Z1=13⇒I02=I0=3A