Một đoạn mạch gồm tụ điện có điện dung C, điện trở thuần R, cuộn dây có điện trở trong r và hệ số tự cảm L mắc nối tiếp. Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế $u=U\sqrt{2}\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{s}\left(\omega t\right)\left(V\right)$ thì dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng là I. Biết cảm kháng và dung kháng trong mạch là khác nhau. Công suất tiêu thụ trong đoạn mạch này là

A.  

$\frac{U^2}{R+r}$

B.  

$I^{2}R$

C.  

$(r+R)I^2$

D.  

UI

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