Đoạn mạch AB gồm hai đoạn AD và DB ghép nối tiếp. Điện áp tức thời trên các đoạn mạch và dòng điện qua chúng lần lượt có biểu thức: \({u_{AD}} = 100\sqrt 2 cos(100\pi t + \dfrac{\pi}{2})\left( V \right);\) \({u_{DB}} = 100\sqrt 6 cos(100\pi t + \dfrac{2\pi}{ 3})\left( V \right)\), \(i{\rm{ }} = \sqrt 2 cos(100\pi t + \dfrac{\pi}{2})\left( A \right).\)Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là:
Trả lời bởi giáo viên
Điện áp đoạn mạch \(AD\) cùng pha với i nên trên đoạn mạch \(AD\) chỉ có điện trở \(R\) hoặc \(RLC\) nhưng \(Z_L=Z_C\).
\( \to R = \dfrac{U}{I} = 100\Omega \)
Điện áp đoạn mạch \(BD\) sớm pha hơn i một góc \(\varphi = \dfrac{\pi }{6}\)
=> Trên đoạn mạch \(BD\) có điện trở \(R'\) và X (X có thể là \({Z_L}\) hoặc \({Z_L}\) và \({Z_C}\) \(\left( {{Z_L} > {Z_C}} \right)\)
\(\begin{array}{l} \to \tan \dfrac{\pi }{6} = \dfrac{{{Z_X}}}{{R'}} = \dfrac{1}{{\sqrt 3 }} \to {Z_X} = \dfrac{{R'}}{{\sqrt 3 }}\\ \to {Z_{BD}} = \dfrac{{{U_{BD}}}}{I} = 100\sqrt 3 \end{array}\)
Mặt khác, ta có:
\(\begin{array}{l}{Z_{BD}} = \sqrt {R{'^2} + Z_X^2} = \sqrt {R{'^2} + \dfrac{{R{'^2}}}{3}} = \dfrac{{2R'}}{{\sqrt 3 }} = 100\sqrt 3 \\ \Rightarrow R' = 150\Omega \end{array}\)
=> Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là: \(P = {I^2}(R + R') = 1(100 + 150) = 250W\)
Hướng dẫn giải:
+ Sử dụng công thức tính công suất tiêu thụ: P=I2R
+ Từ độ lệch pha u,i: Xác định các thành phần có trong đoạn mạch, sử dụng công thức tính \(tan\varphi = \dfrac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R}\)