Câu hỏi:
04/06/2022 432
Một đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn dây cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thay đổi được mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều \[u = U\sqrt 2 .\cos \left( {100\pi t} \right)V\]. Khi \[C = {C_1}\] thì công suất tiêu thụ của mạch là \[P = 100W\] và cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức \[i = {I_0}.\cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{3}} \right)A\]. Khi \[C = {C_2}\], công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại. Giá trị cực đại đó là:
Đáp án chính xác
Sách mới 2k7: Tổng ôn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia 2025, đánh giá năng lực (chỉ từ 110k).
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Phương pháp giải:
Công suất tiêu thụ : \[P = {I^2}.R = \frac{{{U^2}.R}}{{{R^2} + {{({Z_L} - {Z_C})}^2}}}\]
Độ lệch pha giữa u và i được xác định : \[\tan \varphi = \frac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R}\]
Thay đổi C để P cực đại thì tức là xảy ra cộng hưởng, khi đó \[{P_{\max }} = \frac{{{U^2}}}{R}\]
Giải chi tiết:
Khi C = C1 thì độ lệch pha giữa u và i được xác định:
\[\tan \varphi = \frac{{{Z_L} - {Z_{{C_1}}}}}{R} \Rightarrow \tan \frac{{ - \pi }}{3} = \frac{{{Z_L} - {Z_C}_1}}{R} = - \sqrt 3 \] \[ \Rightarrow {Z_L} - {Z_{{C_1}}} = - \sqrt 3 .R\]
Áp dụng công thức tính công suất:
\[P = {I^2}.R = \frac{{{U^2}.R}}{{{R^2} + {{({Z_L} - {Z_{{C_1}}})}^2}}} \Rightarrow 100 = \frac{{{U^2}.R}}{{{R^2} + {{({Z_L} - {Z_{C1}})}^2}}}\]
\[ \Rightarrow 100 = \frac{{{U^2}.R}}{{{R^2} + {{( - \sqrt 3 R)}^2}}} = \frac{{{U^2}}}{{4.R}}\]
Thay đổi C để P cực đại thì tức là xảy ra cộng hưởng, khi đó: \[{P_{\max }} = \frac{{{U^2}}}{R} = 4.\frac{{{U^2}}}{{4.R}} = 4.100 = 400{\rm{W}}\]
Nhà sách VIETJACK:
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 2:
Luyện gang từ 10 tấn quặng hematit chứa 64% Fe2O3 thu được m tấn gang chứa 2,5% cacbon và tạp chất, hiệu suất của quá trình sản xuất là 85%. (Biết C = 12; O = 16; Fe = 56). Giá trị của m là
Xem đáp án »
05/06/2022
3,584
Câu 4:
“Dưới bóng tre của ngàn xưa, thấp thoáng mái đình, mái chùa cổ kính”, xác định chủ ngữ trong câu trên:
Xem đáp án »
03/06/2022
3,318
Câu 5:
Muốn bơm nước từ một giếng sâu 15m lên mặt đất người ta dùng một máy bơm nước có công suất 2HP, hiệu suất 50%. Tính lượng nước bơm được trong 1 giờ? Biết khối lượng riêng của nước là \[D = 1000kg/{m^3}\] và \[1HP = 736W\]. Lấy \[g = 10m/{s^2}\].
Xem đáp án »
05/06/2022
2,877
về câu hỏi!