Đề thi Đánh giá năng lực ĐHQG Hà Nội năm 2024 - 2025 có đáp án (Đề 11)

Mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Hộp X chứa các phần tử R2, L, C2 mắc nối tiếp. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch AB có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 220 V

130/150

Mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Hộp X chứa các phần tử R2, L, C2 mắc nối tiếp. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch AB có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 220 V thì cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng \(\sqrt 2 \left( A \right)\). Biết \({R_1} = 40\sqrt 2 \Omega \). Tại thời điểm t(s) cường độ dòng điện \(I = 2A\), ở thời điểm \(\left( {t + \frac{1}{{600}}} \right)s\), điện áp \({u_{AB}} = 0\,\left( V \right)\) và đang giảm. Công suất của đoạn mạch MB nhận giá trị nào sau đây

Mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Hộp X chứa các phần tử R2, L, C2 mắc nối tiếp. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch AB có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 220 V (ảnh 1)

0/3000 ký tự
Giải thích

Cường độ dòng điện hiệu dụng và cực đại:\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{I = \sqrt 2 A}\\{{I_0} = 2A}\end{array}} \right.\)

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AB:\(U = 220V\)

Tại thời điểm t(s) cường độ dòng điện là\(i = 2A = {I_0}\), ở thời điểm\(\left( {t + \frac{1}{{600}}} \right)s\)điện áp\({u_{AB}} = 0{\mkern 1mu} \,\left( V \right)\)

Góc quét được trong thời gian\(\frac{1}{{600}}s\) là: \(\alpha = \omega .\Delta t = 100\pi .\frac{1}{{600}} = \frac{\pi }{6}rad\).

Biểu diễn trên VTLG cường độ dòng điện chạy trong mạch và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB tại thời điểm\(\left( {t + \frac{1}{{600}}} \right)s\) như sau:

Mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Hộp X chứa các phần tử R2, L, C2 mắc nối tiếp. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch AB có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 220 V (ảnh 2)

Từ VTLG ta xác định được độ lệch pha giữa u và i là:\(\varphi = \frac{\pi }{3}rad\)

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là:\({P_{AB}} = U.I.\cos \varphi = 220.\sqrt 2 .\cos \frac{\pi }{3} = 110\sqrt 2 {\mkern 1mu} \left( {\rm{W}} \right)\)

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AM là:\({P_{AM}} = {I^2}{R_1} = {\left( {\sqrt 2 } \right)^2}.40\sqrt 2 = 80\sqrt 2 {\mkern 1mu} \left( {\rm{W}} \right)\)

Công suất của đoạn mạch MB là:\({P_{MB}} = {P_{AB}} - {P_{AM}} = 110\sqrt 2 - 80\sqrt 2 = 30\sqrt 2 {\mkern 1mu} \left( {\rm{W}} \right)\).

Đáp án: \[30\sqrt 2 W.\]