Đặt điện áp xoay chiều $u=U\sqrt{2}\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{s}\left(\omega t\right)(U,\omega$ không đổi) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện và cuộn cảm mắc nối tiếp. Khi đó, độ lệch pha giữa u và cường độ dòng điện trong mạch là φ. Biểu thức xác định công suất của mạch là

A.  

$P=\frac{U}{R}\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{s}\phi$

B.  

$P=\frac{U^2}{R}\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{s}\phi$

C.  

$P=\frac{U^2}{R}{\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{s}}^2\phi$

D.  

$P=\frac{U^2}{R^2}{\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{s}}^2\phi$

Đáp án đúng là: C

Đặt điện áp xoay chiều $u=U\sqrt{2}\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{s}\omega t\left(\mathrm{V}\right)$ (với $U,\omega$ không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây không thuần cảm mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung $C$ thay đổi được. Khi $C=C_1$ thì điện áp giữa hai đầu tụ điện trễ pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch một góc ${\alpha }_1$ và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là $40\mathrm{V}$. Khi $C=2C_1$ thì điện áp giữa hai đầu tụ điện trễ pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch một góc ${\alpha }_2={\alpha }_1+\frac{\pi }{3}$, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây và công suất tiêu thụ điện của cuộn dây lần lượt là $80\mathrm{V}$ và $40\mathrm{W}$. Khi $\mathrm{C}={\mathrm{C}}_3$ thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị lớn nhất, dung kháng của tụ điện khi đó là