35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 12)

Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây

24/40

Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây và hai đầu điện trở R cùng giá trị, nhưng lệch pha nhau p/3. Nếu mắc nối tiếp thêm tụ điện có điện dung C thì cosj = 1 và công suất tiêu thụ là 100W. Nếu không có tụ thì công suất tiêu thụ của mạch là bao nhiêu?

80 W

86,6 W

75 W

70,7 W

Giải thích

Giải 1: Bài này vẽ giản đồ vecto là TƯỜNG MINH NHẤT!Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 1)đa giác tổng trở lúc đầu: Z1→=R→+Zd→đa giác tổng trở lúc sau: Z2→=R→+Zd→+ZC→=R+r→

Theo đề dễ thấy cuộn dây không cảm thuẩn  có r .

Với

Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 2)

Trên giản đồ do cộng hưởng :

Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 3)Theo đề cho: UR= Ud => Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 4)

Lúc đầu:

Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 5)

Lúc sau:

Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 6)Từ (1) và (2) :Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 7)

Công suất :Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 8)Từ (3)  (4) và (5) =>  Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 9)

Giải 2: Trên giản đồ vector:

Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 10) (1)

Vì cùng U và do (1) nên ta có: 

Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 11)

=>Công suất :

Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 12)

Từ (4) , (5) và do (2) =>Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 13)

Giải 3:cosj=1 (cộng hưởng điện) Þ

Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 14)(1)Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 15) (2)Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 16)(3)

+ Công suất khi chưa mắc tụ C:

Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 17)(4)Thay (1), (2), (3) vào (4):Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây (ảnh 18)

Giải 4 : Công thức nhanh:

P=U2Rcos2φ=Pmaxcos2φ. Ta có: P=U2Rcos2φ=Pmaxcos2φ=100.(32)2=75 W.