Câu hỏi 11

Đáp án đúng: 
Đáp án D
Câu hỏi: 

Cho đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm một tụ điện, một cuộn dây và một biến trở R mắc nối tiếp, điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch ổn định. Cho R thay đổi ta thấy: Khi R = R1 = 76Ω thì công suất tiêu thụ của biến trở có giá trị lớn nhất là P0. Khi R = R2 thì công suất tiêu thụ của mạch AB có giá trị lớn nhất là 2P0. Giá trị của R2 bằng

Phương pháp giải : 

Công suất tiêu thụ P = I2R

Định luật Ôm cho đoạn mạch: I = U/Z

Tổng trở \(Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}\)

Lời giải chi tiết : 

+ Công suất tiêu thụ trên biến trở \({{P}_{R}}={{I}^{2}}R=\frac{{{U}^{2}}R}{{{(R+r)}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}=\frac{{{U}^{2}}}{R+2r+\frac{{{r}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}{R}}\)

Để PR max thì \({{R}_{1}}+\frac{{{r}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}{{{R}_{1}}}\) min = \(2\sqrt{{{r}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}\) khi R12 = r2 + (ZL- ZC)2

Khi đó PR max = P0 = \(\frac{{{U}^{2}}}{2r+2\sqrt{{{r}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}}\)           (1)

+ Công suất tiêu thụ toàn mạch : \(P={{I}^{2}}(R+r)=\frac{{{U}^{2}}(R+r)}{{{(R+r)}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}=\frac{{{U}^{2}}}{(R+r)+\frac{{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}{R+r}}\)

Để P max thì \((R+r)+\frac{{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}{R+r}\) min = 2|ZL – ZC| khi (R2 + r)2 = (ZL – ZC)2

Khi đó 2P0 = \(\frac{{{U}^{2}}}{2\left| {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right|}\)             (2)

Từ (1) và (2) ta được: r = 3|ZL – ZC|/4

Vậy R12 = r2 + 9r2/16 --> R1 = 5r/4 --> R2 = 15,2Ω

Chọn D

Đáp án A: 

12,4Ω

Đáp án B: 

60,8Ω

Đáp án C: 

45,6Ω

Đáp án D: 

15,2Ω


Bình luận