Mạch điện RCL nối tiếp có C thay đổi được. Điện áp hai đầu đoạn mạch \(u=150\sqrt{2}\cos 100\pi t\left( V \right).\) Khi \(C={{C}_{1}}=\frac{62,5}{\pi }\mu F\) thì mạch tiêu thụ công suất cực đại \({{P}_{\max }}=93,75W.\) Khi \(C={{C}_{2}}=\frac{1}{9\pi }mF\) 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
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai
Khi
\(\begin{array}{l}
C = {C_1}\left( {{Z_{C1}} = 160\Omega } \right) \to {P_{\max }} \to MCH\\
\to \left| \begin{array}{l}
{Z_L} = {Z_{C1}} = 160\Omega \\
{P_{\max }} = \frac{{{U^2}}}{{R + r}} \to R + r = 240\Omega \left( 1 \right)
\end{array} \right.
\end{array}\)
Khi \(C={{C}_{2}}\left( {{Z}_{C2}}=90\Omega \right)\to {{u}_{RC}}\bot {{u}_{d}}\)
\(\tan {{\varphi }_{1}}.\tan {{\varphi }_{2}}=1\to \frac{{{Z}_{C2}}}{R}.\frac{{{Z}_{L}}}{r}=1\to \frac{90}{R}.\frac{160}{r}=1\left( 2 \right)\)
Từ (1) và (2) cho \(R=r=120\Omega \)
\(\frac{{{U}_{d}}}{U}=\frac{\sqrt{{{r}^{2}}+Z_{L}^{2}}}{\sqrt{{{\left( R+r \right)}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C2}} \right)}^{2}}}}\to \frac{{{U}_{d}}}{150}=\frac{4}{5}\to {{U}_{d}}=120V.\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Định Thành
