Môn Lý - Lớp 12
50 bài tập Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất mức độ vận dụng (Phần 1)
Câu hỏi
Đặt vào hai đầu đoạn chứa biến trở R một nguồn điện ξ = 20 V và điện trở trong r. Thay đổi giá trị của biến trở thì thấy đồ thị công suất tiêu thụ trên toàn mạch có dạng như hình vẽ. Công suất tiêu thụ cực đại trên mạch là:
- A
10 W.
- B
20 W.
- C 30 W.
- D 40 W.
Phương pháp giải:
Áp dụng bài toán Thay đổi R, có hai giá trị cho cùng một công suất.
Lời giải chi tiết:
Đáp án B
Từ đồ thị ta có: $${R_1} = 2\Omega ,{R_2} = 12,5\Omega $$
và $${P_1} = {P_2} \to {{{\zeta ^2}{R_1}} \over {{{\left( {{R_1} + r} \right)}^2}}} = {{{\zeta ^2}{R_2}} \over {{{\left( {{R_2} + r} \right)}^2}}} \to ({R_2} + r) = 2,5({R_1} + r) \to r = 5\Omega $$
Ta có Công suất tiêu thụ trên mạch : $$P = {{{\zeta ^2}R} \over {{{(R + r)}^2}}} = {{{\zeta ^2}} \over {{{(\sqrt R + {r \over {\sqrt R }})}^2}}}$$
P lớn nhất khi $\sqrt R + {r \over {\sqrt R }}$ nhỏ nhất, suy ra: R = r = 5 thì $${P_{\max }} = {{{\zeta ^2}R} \over {{{(R + r)}^2}}} = {{{{20}^2}.5} \over {{{(2.5)}^2}}} = 20W$$