Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số f không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ, với R là biến trở, cuộn dây thuần cảm và X là một hộp kín chỉ chứa một phần tử (điện trở, cuộn cảm thuần hoặc tụ điện).
Khi R=100Ω thì đồ thị sự phụ thuộc của u A B (đường nét liền) và u M B (đường nét đứt) theo thời gian có quan hệ như hình vẽ.
Khi R=100 3 Ω thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A.  

35,5 W .

B.  

57,7 W .

C.  

67,6 W .

D.  

105,4 W .

Đáp án đúng là: B

Giải thích đáp án:

u sớm pha hơn u M B một góc nhỏ hơn π/2 nên hộp X phải chứa C có Z C > Z L
T2=10msT=20ms=20.(10)3sω=2πT=100π\dfrac{T}{2} = 10 m s \Rightarrow T = 20 m s = 20 . \left(10\right)^{- 3} s \Rightarrow \omega = \dfrac{2 \pi}{T} = 100 \pi (rad/s)
(φ)uMB=π2100π.203.(10)3=π6(φ)i=(φ)uMB+π2=π3\left(\varphi\right)_{u_{M B}} = \dfrac{\pi}{2} - 100 \pi . \dfrac{20}{3} . \left(10\right)^{- 3} = - \dfrac{\pi}{6} \Rightarrow \left(\varphi\right)_{i} = \left(\varphi\right)_{u_{M B}} + \dfrac{\pi}{2} = \dfrac{\pi}{3}(φ)u=0\left(\varphi\right)_{u} = 0
tan((φ)u(φ)i)=ZLZCRtan(π3)=ZLZC100ZCZL=1003Ωtan \left( \left(\varphi\right)_{u} - \left(\varphi\right)_{i} \right) = \dfrac{Z_{L} - Z_{C}}{R} \Rightarrow tan \left( - \dfrac{\pi}{3} \right) = \dfrac{Z_{L} - Z_{C}}{100} \Rightarrow Z_{C} - Z_{L} = 100 \sqrt{3} \Omega
Khi R=100 3 Ω thì P=U2RR2+(ZLZC)2=(200/2)2.1003(1003)2+(1003)257,7WP = \dfrac{U^{2} R}{R^{2} + \left( Z_{L} - Z_{C} \right)^{2}} = \dfrac{\left( 200 / \sqrt{2} \right)^{2} . 100 \sqrt{3}}{\left( 100 \sqrt{3} \right)^{2} + \left( 100 \sqrt{3} \right)^{2}} \approx 57 , 7 W. Chọn B

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

108. Đề thi thử TN THPT VẬT LÝ 2024 - Sở Nam Định. (Có lời giải chi tiết)THPT Quốc giaVật lý

1 mã đề 40 câu hỏi 40 phút

5,507 lượt xem 2,940 lượt làm bài