Top 10 đề thi Đánh giá năng lực ĐHQG Hà Nội năm 2023 - 2024 có đáp án (Đề 9)

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

80/100

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=U2cos100πtV. Khi C = C1 thì công suất tiêu thụ của mạch là P = 100W và cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức i = I0cos100πt+π3A. Khi C = C2, công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại. Giá trị cực đại đó là:

0/3000 ký tự
Giải thích

Đáp án:400W

Phương pháp giải:

Công suất tiêu thụ: P=I2R=U2RR2+ZL-ZC2

Độ lệch pha giữa u và i được xác định: tanφ=ZL-ZCR

Thay đổi C để P cực đại thì tức là xảy ra cộng hưởng, khi đó Pmax=U2R

Giải chi tiết:

Khi C = C1 thì độ lệch pha giữa u và i được xác định:

tanφ=ZL-ZCR⇒tan-π3=ZL-ZC1R=-3⇒ZL-ZC1=-3.R

Áp dụng công thức tính công suất:

P=I2R=U2RR2+ZL-ZC2⇒100=U2RR2+ZL-ZC2⇒100=U2RR2+-3R2=U24R

Thay  đổi C để P cực đại thì tức là xảy ra cộng hưởng, khi đó:

Pmax=U2R=4.U24R=4.100=400W