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 điện áp vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn dây và tụ điện có điện dung C nối tiếp, với C thay đổi được. Khi \(C = {{62,5} \over \pi }\mu F\) thì mạch tiêu thụ công suất cực đại bằng 93,75 W. Khi \(C = {1 \over {9\pi }}mF\) thì điện áp hai đầu đoạn mạch RC và cuộn dây vuông pha với nhau, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây khi đó là
- A 90 V.
- B 75 V.
- C 120 V.
- D \(75\sqrt 2 \,\,V\)
Lời giải chi tiết:
Đáp án C
+ Khi \(C = {C_1} = {{62,5} \over \pi }\mu F \to {Z_{C1}} = 160\Omega \) mạch tiêu thụ công suất cực đại \( \to {Z_{C1}} = {Z_L} = 160\Omega .\)
\(P = {P_{\max }} = {{{U^2}} \over {R + r}} \to R + r = {{{U^2}} \over P} = {{{{150}^2}} \over {93,75}} = 240\Omega .\)
+ Khi \(C = {C_2} = {1 \over {9\pi }}mF \to {Z_{C2}} = 90\Omega \) thì điện áp hai đầu cuộn dây vuông pha với điện áp hai đầu RC.
\(\to {{{Z_L}} \over r}{{{Z_{C1}}} \over R} = 1 \to Rr = {Z_L}{Z_{C2}} = 14400{\Omega ^2} \to R = r = 120\Omega .\)
+ Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây khi đó là:
\({U_d} = {{U{Z_d}} \over Z} = {{150\sqrt {{{120}^2} + {{160}^2}} } \over {\sqrt {{{\left( {120 + 120} \right)}^2} + {{\left( {160 - 90} \right)}^2}} }} = 120V.\)