Bài III.17 trang 52 SBT Vật Lí 12

Giải bài III.17 trang 52 sách bài tập vật lí 12.a) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là bao nhiêu?

Đề bài

Một đoạn mạch gồm điện trở \(R = 150\Omega ,\) cuộn cảm thuần có \(L = 0,315H\) và tụ điện có \(C = 16\mu F,\) mắc nối tiếp. Đặt điện áp xoay chiều có tần số \(f = 50Hz\) và có điện áp hiệu dụng \(U = 220V\) vào hai đầu đoạn mạch này. Hỏi:

a) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là bao nhiêu?

b) Phải thay tụ điện \(C\) bằng một tụ điện khác có điện dung \(C'\) bằng bao nhiêu để công suất tiêu thụ điện của mạch là lớn nhất?

Phương pháp giải - Xem chi tiết

a) Sử dụng công thức tính công suất: \(P = {I^2}R\)

b) Sử dụng lí thuyết cộng hưởng điện

Lời giải chi tiết

Tần số góc \(\omega  = 2\pi f = 100\pi (rad/s)\)

Dung kháng \({Z_C} = \dfrac{1}{{C\omega }} = \dfrac{1}{{{{16.10}^{ - 6}}.100\pi }} \approx 200(\Omega )\)

Cảm kháng \({Z_L} = L\omega  = 0,315.100\pi  \approx 100(\Omega )\)

Tổng trở \(Z = \sqrt {{R^2} + {{({Z_L} - {Z_C})}^2}}\\  = \sqrt {{{150}^2} + {{(100 - 200)}^2}}  \approx 180\Omega \)

Công suất: \(P = {I^2}R = \dfrac{{{U^2}}}{{{Z^2}}}.R = \dfrac{{{{220}^2}.150}}{{{{180}^2}}} = 224W\)

b) Để công suất đạt cực đại mạch xảy ra hiện tưởng cộng hưởng khi đó

\(\begin{array}{l}{Z_{C'}} = {Z_L} = 100\Omega \\ \Rightarrow C' = \dfrac{1}{{{Z_{C'}}\omega }} = \dfrac{1}{{100.100\pi }} = \dfrac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }F\end{array}\)

Loigiaihay.com

  • Bài III.18 trang 52 SBT Vật Lí 12

    Bài III.18 trang 52 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.18 trang 52 sách bài tập vật lí 12. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp.

  • Bài III.19 trang 52 SBT Vật Lí 12

    Bài III.19 trang 52 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.19 trang 52 sách bài tập vật lí 12. Hỏi dung kháng của tụ điện có giá trị bằng bao nhiêu?

  • Bài III.16 trang 51 SBT Vật Lí 12

    Bài III.16 trang 51 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.16 trang 51 sách bài tập vật lí 12. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50 Hz vào hai đầu một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L

  • Bài III.14, III.15 trang 51 SBT Vật Lí 12

    Bài III.14, III.15 trang 51 SBT Vật Lí 12

    Giải bài III.14, III.15 trang 51 sách bài tập vật lí 12. Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 4 cặp cực 4 cực nam và 4 cực bắc.