Mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm biến trở R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 100V và tần số f không đổi. Điều chỉnh \(R={{R}_{1}}=50\Omega \)để thì công suất tiêu thụ của mạch là \({{P}_{1}}=60W\)và góc lệch pha của điện áp và dòng điện là\({{\varphi }_{1}}\). Điều chỉnh để \(R={{R}_{2}}=25\Omega \)thì công suất tiêu thụ của mạch là \({{P}_{2}}\)và góc lệch pha của điện áp và dòng điện là \({{\varphi }_{2}}\)với\({{\cos }^{2}}{{\varphi }_{1}}+{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{2}}={3}/{4}\;\). Tỉ số \({{{P}_{2}}}/{{{P}_{1}}}\;\)bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có:
\(P=\frac{{{U}^{2}}.R}{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}=\frac{{{U}^{2}}.{{R}^{2}}}{R.{{Z}^{2}}}=\frac{{{U}^{2}}}{R}{{\cos }^{2}}\varphi \)
\({{P}_{1}}=60\left( \text{W} \right)=\frac{{{U}^{2}}}{{{R}_{1}}}{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{1}}\Rightarrow \frac{{{100}^{2}}}{50}{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{1}}=60\Rightarrow {{\cos }^{2}}{{\varphi }_{1}}=\frac{3}{10}\)
\({{\cos }^{2}}{{\varphi }_{1}}+{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{2}}=\frac{3}{4}\Rightarrow {{\cos }^{2}}{{\varphi }_{2}}=\frac{9}{20}\Rightarrow {{P}_{2}}=\frac{{{U}^{2}}}{{{R}_{2}}}{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{2}}=\frac{{{100}^{2}}}{25}.\frac{9}{20}=180\left( \text{W} \right)\)
Vậy\(\frac{{{P}_{2}}}{{{P}_{1}}}=\frac{180}{60}=3.\)