Câu hỏi 34

Đáp án đúng: 
Đáp án B
Câu hỏi: 

Mạch điện có cuộn dây thuần cảm độ tự cảm là \(L = \dfrac{{0,4}}{\pi }H\) được gắn vào mạng điện xoay chiều có phương trình \(u = 100\cos \left( {100\pi t - \dfrac{\pi }{2}} \right)V\). Viết phương trình dòng điện qua mạch khi đó? Và nếu cũng mạng điện đó ta thay cuộn dây bằng điện trở R = 20Ω thì công suất tỏa nhiệt trong mạch là bao nhiêu?

Phương pháp giải : 

Đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần: \(\left\{ \begin{array}{l}i = {I_0}.\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\\{u_L} = {I_0}.{Z_L}.\cos \left( {\omega t + \varphi  + \dfrac{\pi }{2}} \right)\end{array} \right.\)

Công suất toả nhiệt trên điện trở: \(P = \dfrac{{{U^2}}}{R}\)

Lời giải chi tiết : 

Cảm kháng: ZL = ωL =  40Ω

Cường độ dòng điện cực đại: \({I_0} = \dfrac{{{U_0}}}{{{Z_L}}} = \dfrac{{100}}{{40}} = 2,5A\)

Khi có cuộn dây thì i chậm pha hơn u góc \(\dfrac{\pi }{2}\)

Vậy pha ban đầu của i là: \({\varphi _i} = {\varphi _u} - \dfrac{\pi }{2} =  - \pi {\mkern 1mu} \left( {rad} \right)\)

Phương trình của i là: \(i = 2,5\cos \left( {100\pi t - \pi } \right)A\)

Điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch: 

\(U = \dfrac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 }} = \dfrac{{100}}{{\sqrt 2 }} = 50\sqrt 2 V\)

Nếu thay cuộn dây bằng điện trở R thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là: 

\(P = \dfrac{{{U^2}}}{R} = \dfrac{{{{\left( {50\sqrt 2 } \right)}^2}}}{{20}} = 250W\)

Chọn B.

Đáp án A: 

\(i = 2,4\cos \left( {100\pi t - \pi } \right)A;P = 250W\)   

Đáp án B: 

\(i = 2,5\cos \left( {100\pi t - \pi } \right)A;P = 250W\)

Đáp án C: 

\(i = 2\cos \left( {100\pi t + \pi } \right)A;P = 250W\) 

Đáp án D: 

\(i = 2,5\cos \left( {100\pi t - \pi } \right)A;P = 500W\)


Bình luận