Cho mạch điện như hình vẽ. Đặt vào hai đầu A, B một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số f không đổi. Điều chỉnh C để tổng điện áp hiệu dụng UAM + UMB lớn nhất thì tổng đó bằng 2U và khi đó công suất tiêu thụ của đoạn mạch AM là 36 W. Tiếp tục điều chỉnh C để công suất tiêu thụ của đoạn mạch lớn nhất thì công suất lớn nhất đó bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Biểu diễn vecto các điện áp.
+ Áp dụng định lý sin trong tam giác, ta có:
\(\frac{{{U}_{AM}}}{\sin \beta }=\frac{{{U}_{MB}}}{\sin \alpha }=\frac{{{U}_{AB}}}{\sin \gamma }=\frac{{{U}_{AM}}+{{U}_{MB}}}{\sin \alpha +\sin \beta }\to {{U}_{AM}}+{{U}_{MB}}=\frac{{{U}_{AB}}}{\sin \gamma }\left( \sin \alpha +\sin \beta \right)\)
với \(\gamma \) luôn không đổi.
\({{U}_{AM}}+{{U}_{MB}}=\frac{2{{U}_{AB}}}{\sin \gamma }\sin \left( \frac{\alpha +\beta }{2} \right)\cos \left( \frac{\alpha -\beta }{2} \right)=\frac{2{{U}_{AB}}}{\sin \gamma }\sin \left( \frac{180-\gamma }{2} \right)c\text{os}\left( \frac{\alpha \text{-}\beta }{\text{2}} \right)\)
\(\to {{\left( {{U}_{AM}}+{{U}_{MB}} \right)}_{\max }}\) khi \(\alpha =\beta .\)
=> \({{\left( {{U}_{AM}}+{{U}_{MB}} \right)}_{\max }}=\frac{2U}{\sin \gamma }\sin \left( \frac{180-\gamma }{2} \right)=2U\to \gamma =60{}^\circ .\)
\(\to \) Các vecto hợp với nhau thành tam giác đều \(\to \) khi xảy ra cực đại u chậm pha hơn i một góc \(30{}^\circ \).
\(P={{P}_{\max }}{{\cos }^{2}}\varphi \to {{P}_{\max }}=\frac{P}{{{\cos }^{2}}\varphi }=\frac{36}{{{\cos }^{2}}30{}^\circ }=48\,\,W.\)