Đặt điện áp u= U 0 cos 100 π t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ. Khi biến trở có giá trị R 1 thì độ lệch pha giữa điện áp u A N u A B bằng độ lệch pha giữa điện áp u A M và cường độ dòng điện trong mạch. Biết giá trị hiệu dụng U A B = U A N = 3 U M N =120 3 (V) ; cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 1 A. Khi biến trở có giá trị R 2 thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại. Giá trị của R 2 gần nhất với giá trị nào dưới đây?

A.  

100Ω .

B.  

60Ω .

C.  

120Ω .

D.  

40Ω .

Đáp án đúng là: D

Giải thích đáp án:


MAN=MNAΔAMN\angle M A N = \angle M N A \Rightarrow \Delta A M N cân tại M AM=120V\Rightarrow A M = 120 V
cosα=AN/2MN=1203/2120=32α=(30)ocos \alpha = \dfrac{A N / 2}{M N} = \dfrac{120 \sqrt{3} / 2}{120} = \dfrac{\sqrt{3}}{2} \Rightarrow \alpha = \left(30\right)^{o}
Ur=AMcos2α=120.(cos60)o=60VI=1Ar=60ΩU_{r} = A M cos2 \alpha = 120 . \left(cos60\right)^{o} = 60 V \overset{I = 1 A}{\rightarrow} r = 60 \Omega
AN=ABA N = A BNAB=(60)oΔANB\angle N A B = \left(60\right)^{o} \Rightarrow \Delta A N B đều
NB=1203VULC=603VI=1AZLC=603Ω\Rightarrow N B = 120 \sqrt{3} V \Rightarrow U_{L C} = 60 \sqrt{3} V \overset{I = 1 A}{\rightarrow} Z_{L C} = 60 \sqrt{3} \Omega
PmaxR2+r=ZLCR2=ZLCr=6036043,9ΩP_{max} \Rightarrow R_{2} + r = Z_{L C} \Rightarrow R_{2} = Z_{L C} - r = 60 \sqrt{3} - 60 \approx 43 , 9 \Omega. Chọn D

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

104. Đề thi thử TN THPT VẬT LÝ 2024 - Sở Hà Nội. (Có lời giải chi tiết)THPT Quốc giaVật lý

1 mã đề 40 câu hỏi 40 phút

5,547 lượt xem 2,968 lượt làm bài