Đặt điện áp u=U2cos(ωt)Vu = U\sqrt 2 \cos \left( {\omega t} \right)V vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm đèn sợi đốt có ghi 220V – 100W, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Khi đó đèn sáng đúng công suất định mức. Nếu nối tắt hai bản tụ điện thì đèn chỉ sáng với công suất bằng 50W. Trong hai trường hợp, coi điện trở của đèn như nhau, bỏ qua độ tự cảm của đèn. Dung kháng của tụ điện không thể là giá trị nào trong các giá trị sau?

A.  
345Ω.
B.  
484 Ω.
C.  
475 Ω.
D.  
274 Ω.

Đáp án đúng là: D

Giải thích đáp án:

Điện trở của bóng đèn: R=Udm2Pdm=484ΩR = \frac{{U_{dm}^2}}{{{P_{dm}}}} = 484\Omega

Lúc đầu đèn sáng bình thường:

P=RI2=100WP = R{I^2} = 100W

Khi nối tắt tụ C: P,=RI,2=50W{P^,} = R{I^{,2}} = 50W

Ta có:

I,I=ZZ2=R2+(ZLZC)2R2+ZL212ZL24ZCZL+R2+2ZC2=0\begin{array}{l} \frac{{{I^,}}}{I} = \frac{Z}{{{Z^2}}} = \frac{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} }}{{\sqrt {{R^2} + Z_L^2} }}\frac{1}{{\sqrt 2 }}\\ \Leftrightarrow Z_L^2 - 4{Z_C}{Z_L} + {R^2} + 2Z_C^2 = 0 \end{array}

Điều kiện để phương trình có nghiệm:

Δ,=4ZC2R22ZC20ZCR2=342Ω\begin{array}{l} {\Delta ^,} = 4Z_C^2 - {R^2} - 2Z_C^2 \ge 0\\ \Rightarrow {Z_C} \ge \frac{R}{{\sqrt 2 }} = 342\Omega \end{array}

Vậy ZL không thể có giá trị 274Ω

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Quốc Gia 2020 Môn Vật Lý - Trường THPT Thoại Ngọc Hầu (Có Đáp Án)THPT Quốc giaVật lý

1 mã đề 40 câu hỏi 50 phút

122,451 lượt xem 65,926 lượt làm bài