Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn cảm thuần, R là biến trở. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch bằng U không đổi. Khi điện trở của biến trở bằng R1 và R2 người ta thấy công suất tiêu thụ trong đoạn mạch trong hai trường hợp bằng nhau. Công suất cực đại khi điện trở của biến trở thay đổi bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiCông suất tiêu thụ điện trong đoạn mạch:
\(P={{I}^{2}}R=\frac{{{U}^{2}}R}{{{Z}^{2}}}=\frac{{{U}^{2}}R}{{{R}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}=\frac{{{U}^{2}}}{R+\frac{{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}{R}}\)
Khi R = R1 hoặc R = R2 thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch như nhau nên
\({{R}_{1}}+\frac{{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}{{{R}_{1}}}={{R}_{2}}+\frac{{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}{{{R}_{2}}}\Rightarrow {{R}_{1}}{{R}_{2}}={{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}\)
Để công suất P cực đại thì \(R+\frac{{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}{R}\) min
AD BĐT Cô si cho hai số không âm: \(R+\frac{{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}{R}\ge 2\left| {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right|\)
Vậy \(R+\frac{{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}{R}\) min = 2|ZL – ZC| khi R2 = (ZL - ZC)2 = R1R2
Khi đó Pmax = \(\frac{{{U}^{2}}}{2\sqrt{{{R}_{1}}{{R}_{2}}}}\)
Chọn B
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Chuyên Bạc Liêu
Câu hỏi liên quan
-
Một con lắc đơn có chiều dài l, dao động điều hoà ở nơi có gia tốc trọng trường g. Tần số góc của con lắc được tính theo công thức
-
Ở Trường Sa, để có thể xem các chương trình truyền hình phát sóng qua vệ tinh, người ta dùng anten thu sóng trực tiếp từ vệ tinh, qua bộ xử lí tín hiệu rồi đưa đến màn hình. Sóng điệnt ừ mà anten thu trực tiếp từ vệ tinh thuộc loại
-
Điểm M nằm trong vùng giao thoa của hai sóng kết hợp cùng pha, có bước sóng λ. Gọi và lần lượt là khoảng cách từ hai nguồn sóng S1 và S2 đến M. Lấy\(k = 0;\, \pm 1;\, \pm 2;\;...\). Điều kiện để M dao động với biên độ cực đại là
-
Khi động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động ổn định với tốc độ quay của từ trường không đổi thì tốc độ quay của rô to
-
Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A, B cách nhau 10cm, cùng dao động với tần số 80Hz và pha ban đầu bằng 0. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 40cm/s. Điểm gần nhất nằm trên đường trung trực của AB dao động cùng pha với A và B cách trung điểm O của AB một đoạn
-
Mạch chọn sóng trong máy thu sóng vô tuyến hoạt động dựa trên hiện tượng
-
Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần. Gọi U là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch, i, I0 và I lần lượt là giá trị tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện trong đoạn mạch. Hệ thức nào sau đây sai?
-
Một vật nặng gắn vào lò xo có độ cứng k = 50N/m, dao động với biên độ A = 5cm. Khi vật cách VTCB 4cm, nó có động năng
-
Một vật có khối lượng m = 200g thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa có phương trình x1 = 4cos10t (cm) và x2 = 6cos10t (cm). Lực tác dụng cực đại gây ra dao động tổng hợp của vật là
-
Trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần không đổi, với thời gian như nhau, nếu cường độ dòng điện giảm 2 lần thì nhiệt lượng tỏa ra trên đoạn mạch
-
M, N và P là 3 vị trí cân bằng liên tiếp trên một sợi dây đang có sóng dừng mà các phần tử tại đó dao động với cùng biên độ bằng \(\sqrt{3}\) cm. Biết vận tốc tức thời của hai phần tử N và P thỏa màn vN.vP > 0, MN = 40cm, NP = 20cm, tần số góc của sóng là 20rad/s. Tốc độ dao động của phần tử tại trung điểm của NP khi sợi dây có dạng một đoạn thẳng bằng
-
Chọn câu trả lời đúng. Ứng dụng của hiện tượng sóng dừng là để
-
Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp M1 một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V. Khi nối hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp M2 vào hai đầu cuộn thứ cấp của máy M1 thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp của M2 để hở bằng 13,75V. Khi nối hai đầu cuộn thứ cấp của M2 với hai đầu cuộn thứ cấp của M1 thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp của M2 để hở bằng 55V. Bỏ qua mọi hao phí. M1 có tỉ số giữa số vòng dây cuộn sơ cấp và số vòng dây cuộn thứ cấp bằng
-
Trong sơ đồ của một máy phát sóng vô tuyển điện, không có bộ phận
-
Công thoát electron của một kim loại là A. Gọi h là hằng số Plăng, c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Giới hạn quang điện của kim loại này là
-
Đặt điện áp u = U\(\sqrt{2}\) cosωt (V) (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn dây thuần cảm L, biến trở R và tụ điện C. Khi R = R1 thì dòng điện trễ pha một góc α (α >0) so với điện áp hai đầu đoạn mạch và công suất tiêu thụ là P1. Khi R = R2 thì dòng điện trễ pha 2α so với điện áp hai đầu đoạn mạch và công suất tiêu thụ của mạch là P1. Khi R = R0 thì dòng điện trễ pha φ0 so với điện áp hai đầu đoạn mạch và công suất mạch tiêu thụ là cực đại. Nếu P1 = P2 thì
-
Một học sinh khảo sát dao động điều hòa của một chất điểm dọc theo trục Ox (gốc tọa độ O tại vị trí cân bằng), kết quả thu được đường biểu diễn sự phụ thuộc li độ x, vận tốc v, gia tốc a theo thời gian như hình vẽ. Đồ thị x(t), v(t) và a(t) theo thứ tự đó là các đường
.jpg)
-
Một khung dây dẫn phẳng dẹt, quay đều quanh trục Δ nằm trong mặt phẳng khung dây, trong một từ trường đều có vec tơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay Δ. Từ thông cực đại qua diện tích khung dây bằng \(\frac{11\sqrt{2}}{6\pi }\text{Wb}\) . Tại thời điểm t, từ thông qua diện tích khung dây và suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây có độ lớn lần lượt là \(\phi =\frac{11\sqrt{6}}{12\pi }\text{W}b;e=110\sqrt{2}V\) . Tần số của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây là
-
Cho 3 vật dao động điều hòa cùng biên độ A = 10cm nhưng tần số khác nhau. Biết rằng tại mọi thời điểm, li độ, vận tốc các vật liên hệ với nhau theo biểu thức \(\frac{{{x}_{1}}}{{{v}_{1}}}+\frac{{{x}_{2}}}{{{v}_{2}}}=\frac{{{x}_{3}}}{{{v}_{3}}}+2019(s)\) . Tại thời điểm t, các vật cách VTCB của chúng lần lượt là 6cm, 8cm và X3. X3 gần giá trị nào nhất sau đây?
-
Một con lắc đơn gồm một sợi dây nhẹ không dãn và một vật nhỏ khối lượng 100g, mang điện tích q. Ban đầu, con lắc dao động điều hòa với chu kỳ T0 tại một nơi rất gần mặt đất trong điện trường đều với vec tơ cường độ điện trường có phương thẳng đứng, chiều hướng xuống và độ lớn 6000V/m. Bây giờ, đưa con lắc lên độ cao 1km so với mặt đất và ra khỏi điện trường thì thấy chu kỳ của con lắc vẫn là T0. Lấy bán kính Trái Đất là 6400km, gia tốc trọng trường tại mặt đất là 9,8m/s2 và coi nhiệt độ không đổi khi lên cao. Giá trị của q bằng
