Câu hỏi:
2 năm trước

Đặt điện áp \(u = {U_0}\cos \omega t\) (\({U_0}\) và \(\omega \) không đổi) vào hai đầu một mạch điện gồm biến trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của công suất tiêu thụ mạch điện theo độ lệch pha \(\varphi \) giữa điện áp u so với dòng điện qua mạch. Khi biến trở có giá trị lần lượt là \({R_1},{R_2}\) và \({R_0}\) thì độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện tương ứng là \({\varphi _1},{\varphi _2}\) và \({\varphi _0}\). Biểu thức \(M = \frac{{{R_1}.{R_2}}}{{R_0^2}}\) có giá trị là:

Trả lời bởi giáo viên

Đáp án:

+ Công suất của đoạn mạch:

\(P = U.I.\cos \varphi  = \dfrac{{{U^2}.R}}{{{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}}}\)

Công suất của đoạn mạch cực đại khi biến trở R có giá trị \({R_0} = \left| {{Z_L} - {Z_C}} \right|\)

+ Từ đồ thị ta thấy với hai giá trị khác nhau của \(\varphi \) mà \({P_1} = {P_2} = \dfrac{2}{3}{P_{\max }}\)

\( \to \dfrac{{{U^2}R}}{{{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}}} = \dfrac{2}{3}\dfrac{{{U^2}{R_0}}}{{R_0^2 + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}}}\)

\( \to \dfrac{{{U^2}R}}{{R_0^2 + {R^2}}} = \dfrac{2}{3}\dfrac{{{U^2}{R_0}}}{{2{\rm{R}}_0^2}} \to {R^2} - 3{{\rm{R}}_0}R + R_0^2 = 0\)                    (1)

\({R_1}\) và \({R_2}\) là 2 nghiệm của phương trình (1) \( \to {R_1}{R_2} = R_0^2\)

Vậy \(M = \dfrac{{{R_1}{R_2}}}{{R_0^2}} = 1\)

Hướng dẫn giải:

Đây là bài toán đồ thị sự phụ thuộc của công suất P theo \(\varphi \) (độ lệch pha giữa u và i). Đối với bài toán này chúng ta cần xác định được liên hệ giữa P và Pmax để từ đó tìm ra mối liên hệ giữa R và R0.

Câu hỏi khác