Bài III.17 trang 52 SBT Vật Lí 12

Bình chọn:
4.9 trên 7 phiếu

Giải bài III.17 trang 52 sách bài tập vật lí 12.a) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là bao nhiêu?

Đề bài

Một đoạn mạch gồm điện trở \(R = 150\Omega ,\) cuộn cảm thuần có \(L = 0,315H\) và tụ điện có \(C = 16\mu F,\) mắc nối tiếp. Đặt điện áp xoay chiều có tần số \(f = 50Hz\) và có điện áp hiệu dụng \(U = 220V\) vào hai đầu đoạn mạch này. Hỏi:

a) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là bao nhiêu?

b) Phải thay tụ điện \(C\) bằng một tụ điện khác có điện dung \(C'\) bằng bao nhiêu để công suất tiêu thụ điện của mạch là lớn nhất?

Phương pháp giải - Xem chi tiết

a) Sử dụng công thức tính công suất: \(P = {I^2}R\)

b) Sử dụng lí thuyết cộng hưởng điện

Lời giải chi tiết

Tần số góc \(\omega  = 2\pi f = 100\pi (rad/s)\)

Dung kháng \({Z_C} = \dfrac{1}{{C\omega }} = \dfrac{1}{{{{16.10}^{ - 6}}.100\pi }} \approx 200(\Omega )\)

Cảm kháng \({Z_L} = L\omega  = 0,315.100\pi  \approx 100(\Omega )\)

Tổng trở \(Z = \sqrt {{R^2} + {{({Z_L} - {Z_C})}^2}}\\  = \sqrt {{{150}^2} + {{(100 - 200)}^2}}  \approx 180\Omega \)

Công suất: \(P = {I^2}R = \dfrac{{{U^2}}}{{{Z^2}}}.R = \dfrac{{{{220}^2}.150}}{{{{180}^2}}} = 224W\)

b) Để công suất đạt cực đại mạch xảy ra hiện tưởng cộng hưởng khi đó

\(\begin{array}{l}{Z_{C'}} = {Z_L} = 100\Omega \\ \Rightarrow C' = \dfrac{1}{{{Z_{C'}}\omega }} = \dfrac{1}{{100.100\pi }} = \dfrac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }F\end{array}\)

Loigiaihay.com

>>Học trực tuyến luyện thi THPTQG, Đại học 2020, mọi lúc, mọi nơi tất cả các môn cùng các thầy cô giỏi nổi tiếng, dạy hay dễ hiểu trên Tuyensinh247.com. Đã có đầy đủ các khóa học từ nền tảng tới nâng cao.