Điều chỉnh biến trở để công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt cực đại, khi đó cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch bằng:A. A..[r]
(1)CHUYÊN ĐỀ GIẢI BÀI TẬP MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ R THAY ĐỔI
1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI Đoạn mạch RLC có R thay đổi:
- Khi
2
max
2
L C
L C
U U
R Z Z P
Z Z R
= − = =
−
R
2
cos U
2
U
= =
- Khi
1 R R R R
=
=
P có giá trị
- Ta có:
2 ; ( L C)
U
R R R R Z Z
P
+ = = −
- Khi:
2 max
1
2
U R R R P
R R
= =
Trường hợp cuộn dây có điện trở Ro :
Khi R thay đổi, để công suất đoạn mạch X đạt cực đại điện trở đoạn mạch X tổng trở khơng kể
Ví dụ : Gọi PM cơng suất tiêu thụ điện tồn mạch; PR công suất tiêu thụ điện biến trở R:
- Khi:
2
1 max
1
2
L C M
L C
U U
R R Z Z P
Z Z R R
+ = − = =
− +
- Khi:
2
2
2
( )
2( )
2 ( )
o L C
Rmax
o
o L C
R R Z Z
U U
P
R R
R Z Z
= + −
= =
+ + −
(2)Ví dụ 1: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp u = 120√2cos(100πt) (V) , giá trị L = 1/10π H; C = 4.10-4 / π R biến trở Thay đổi R cho cơng suất mạch lớn Tìm R công suất lúc
A R = 15Ω, P = 480W B R = 25Ω, P = 400W C R = 35Ω, P = 420W D R = 45Ω, P = 480W Giải - R biến thiên để Pmax :
ZL = 10Ω; ZC = 25 Ω
R = |ZL - ZC| = |10 - 25| = 15Ω
2 2
max
120
480
2 2.15
L C L C
U U U
P W
R Z Z Z Z R
= = = = =
+ − −
- Chọn A
Ví dụ 2: Cho đoạn mạch xoay chiều khơng phân nhánh, cuộn dây có r = 15Ω , độ tự cảm L = 1/5π H biến trở R mắc hình vẽ Hiệu điện hai đầu mạch là: u =
80cos(100πt)(V) Thay đổi biến trở R đến cơng suất tồn mạch đạt giá trị cực đại giá trị là:
A 80 W B 200 W C 240 W D 50 W Giải - R biến thiên để Pmax :
r + R = ZL → R = ZL - r = 20 - 15 = 5Ω
max
40 80
2( ) 2.20
U
P W
R r
= = =
+ - Đáp án A
Ví dụ 3: Đặt điện áp u = 200cos(100πt) (V) vào đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm 1/π H Điều chỉnh biến trở để công suất tỏa nhiệt biến trở đạt cực đại, cường độ dịng điện hiệu dụng đoạn mạch bằng:
A A B A C √2 A D √2/2 A Giải - R thay đổi để PRmax suy ra:
(3)2 100 2 L o
Z R Z
U U I A Z Z = + = = = =
- Đáp án A
3 BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Câu 1 Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm L = 1/π (H) Điện áp hai đầu đoạn mạch ổn định có biểu thức u = 100sin(100πt) V Thay đổi R, ta thu công suất toả nhiệt cực đại biến trở
A 12,5 W B 25 W C 50 W D 100 W
Câu 2 Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho L, C, ω không đổi Thay đổi R R = Ro Pmax Khi đó, giá trị Pmax
2 max max max max o o o o o U A P R U B P R U C P R U D P R = = = =
Câu 3 Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho L, C, ω không đổi Thay đổi R R = Ro Pmax Khi đó, cường độ dịng điện mạch cho
2 o o o o o U A I R U B I R U C I R U A I R = = = =
Câu 4 Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp: cuộn dây cảm kháng có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C, R điện trở thay đổi Đặt điện áp xoay chiều ổn định hai đầu đoạn mạch AB có biểu thức: uAB = 200cos(100πt) V Khi R = 100 Ω thấy mạch tiêu thụ công suất cực đại Xác định cường độ dòng điện mạch lúc này?
(4)Câu 5 Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Biết R mạch thay đổi Thay đổi R R = R0 UCmax Biểu thức UCmax
max
2
max
max
max
C
o
C o L
o
C C
L C
C C
L C
U AU
R U
B U R Z
R UZ C U
Z Z UZ C U
Z Z
=
= +
= − =
+
Câu 6 Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp Biết L = 318 (mH), C = 17 (μF) Điện áp hai đầu mạch u = 120√2cos(100πt - π/4) (V) cường độ dòng điện mạch có biểu thức i = 1,2√2cos(100πt + π/12)A Để hệ số cơng suất mạch 0,6 phải ghép thêm điện trở Ro với R
A nối tiếp, Ro = 15 Ω B nối tiếp, Ro = 65 Ω C song song, Ro = 25 Ω D song song, Ro = 35,5 Ω
Câu 7 Đặt vào hai đầu đoạn mạch chứa điện trở Ro = 25 Ω, cuộn dây cảm có L = 1/(2π) (H); C = 10-4/π (F) mắc nối tiếp điện áp xoay chiều có biểu thức u = 50√2cos(100πt)V Để công suất tiêu thụ mạch lớn người ta ghép thêm một điện trở R Khi
A R = 25 Ω, ghép song song với Ro B R = 50 Ω, ghép song song với Ro C R = 50 Ω, ghép nối tiếp với Ro D R = 25 Ω, ghép nối tiếp với Ro
Câu 8 Đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Điện áp hai đầu mạch u = U√2cos(ωt)V Điện áp hiệu dụng đoạn R, L có giá trị không đổi 120 V Giá trị U
A 240 V B 200 V C 120 V D 100 V
(5)C P = 96 W D P = 192 W
Câu 10 Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, biết R thay đổi Biểu thức điện áp hai đầu mạch có dạng u = 100cos(100πt + π/3)V Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ mạch đạt giá trị cực đại 100 W Viết biểu thức cường độ dịng điện mạch, biết mạch có tính cảm kháng
cos(100 )
12
2 cos(100 )
12
2 cos(100 )
4
cos(100 )
12
A i t A
B i t A
C i t A
D i t A
= −
= +
= +
(6)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng
xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS
THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất
các môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia