Mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây có điện trở \(r=30\Omega\), độ tự cảm \( L = \frac{{0,4}}{\pi }H\) mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là: \( u = 120\cos (100\pi t)(V)\). Với giá trị nào của C thì công suất tiêu thụ của mạch có giá trị cực đại và giá trị công suất cực đại bằng bao nhiêu?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiCông suất: \( P = {I^2}r = \frac{{{U^2}r}}{{{r^2} + {{({Z_L} - {Z_C})}^2}}}\)
Ta có: \( {P_{\max }} \Leftrightarrow {Z_L} = {Z_C} \Leftrightarrow \frac{1}{{\omega C}} = \omega L\)
Vậy C bằng: \( C = \frac{1}{{{\omega ^2}L}} = \frac{1}{{{{(100\pi )}^2}.\frac{{0,4}}{\pi }}} = \frac{{{{10}^{ - 3}}}}{{4\pi }}F\)
Vậy công suất tiêu thụ của mạch có giá trị cực đại:\( {P_{\max }} = \frac{{{U^2}}}{r} = \frac{{{{120}^2}}}{{2.30}} = 240{\rm{W}}\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THPT Quang Hà
