Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn cảm thuần, R là biến trở. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch bằng U không đổi. Khi điện trở của biến trở bằng R1 và R2 người ta thấy công suất tiêu thụ trong đoạn mạch trong hai trường hợp bằng nhau. Công suất cực đại khi điện trở của biến trở thay đổi bằng
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiCông suất tiêu thụ điện trong đoạn mạch:
\(P={{I}^{2}}R=\frac{{{U}^{2}}R}{{{Z}^{2}}}=\frac{{{U}^{2}}R}{{{R}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}=\frac{{{U}^{2}}}{R+\frac{{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}{R}}\)
Khi R = R1 hoặc R = R2 thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch như nhau nên
\({{R}_{1}}+\frac{{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}{{{R}_{1}}}={{R}_{2}}+\frac{{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}{{{R}_{2}}}\Rightarrow {{R}_{1}}{{R}_{2}}={{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}\)
Để công suất P cực đại thì \(R+\frac{{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}{R}\) min
AD BĐT Cô si cho hai số không âm: \(R+\frac{{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}{R}\ge 2\left| {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right|\)
Vậy \(R+\frac{{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}{R}\) min = 2|ZL – ZC| khi R2 = (ZL - ZC)2 = R1R2
Khi đó Pmax = \(\frac{{{U}^{2}}}{2\sqrt{{{R}_{1}}{{R}_{2}}}}\)
Chọn B
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Vật lí năm 2022-2023
Trường THPT Nguyễn Thượng Hiền
Câu hỏi liên quan
-
Theo định luật khúc xạ thì
-
Một con lắc đơn được treo vào trần một thang máy. Khi thang máy chuyển động thẳng đứng đi lên nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn a thì chu kì dao động điểu hoà của con lắc là 2,52 s. Khi thang máy chuyển động thắng đứng đi lên chậm dần đều với gia tốc cũng có độ lớn a thì chu kì dao động điểu hoà của con lắc là 3,15 s. Khi thang máy đứng yên thì chu kì dao động điểu hoà của con lắc là
-
Một quả bóng có khối lượng 500 g đang nằm trên mặt đất thì bị đá bằng một lực 200 N. Nếu thời gian quả bóng tiếp xúc với bàn chân là 0,02 s thì bóng sẽ bay đi với tốc độ bằng
-
M, N và P là 3 vị trí cân bằng liên tiếp trên một sợi dây đang có sóng dừng mà các phần tử tại đó dao động với cùng biên độ bằng \(\sqrt{3}\) cm. Biết vận tốc tức thời của hai phần tử N và P thỏa màn vN.vP > 0, MN = 40cm, NP = 20cm, tần số góc của sóng là 20rad/s. Tốc độ dao động của phần tử tại trung điểm của NP khi sợi dây có dạng một đoạn thẳng bằng:
-
Hạt nhân urani \({}_{92}^{238}U\) sau một chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì \({}_{82}^{206}Pb\). Trong quá trình đó, chu kì bán rã của \({}_{92}^{238}U\) biến đổi thành hạt nhân chì là \(4,{47.10^9}\) năm. Một khối đá được phát hiện có chứa \(1,{188.10^{20}}\) hạt nhân \({}_{92}^{238}U\) và \(6,{239.10^{18}}\) hạt nhân \({}_{82}^{206}Pb\). Giả sử khối đá lúc mới hình thành không chứa chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của \({}_{92}^{238}U\). Tuổi của khối đá khi được phát hiện là
-
Cho mạch điện như hình vẽ trong đó có nguồn điện có suất điện động E = 12V và điện trở trong có điện trở rất nhỏ, các điện trở mạch ngoài \({R_1} = 3\Omega ,{R_2} = 4\Omega \) và \({R_3} = 5\Omega \). Cường độ đòng điện chạy qua mạch là
.png)
-
Một thước thép ở 20 ∘C có độ dài 1m, hệ số nở đài của thép là \(\alpha = {11.10^{ - 6}}{K^{ - 1}}\). Khi nhiệt độ tăng đến 40 ∘C, thước thép này dài thêm là
-
Chọn gốc thế năng tại mặt đất thì thế năng của vật nặng 2 kg ở đáy 1 giếng sâu 10m so với mặt đất tại nơi có gia tốc \(g = 10m/{s^2}\) ? là bao nhiêu?
-
Lực ma sát trược không phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?
-
Khi nói về sóng điện từ phát biểu nào sau đây là đúng?
-
Điện năng được truyền từ nhà máy điện nhỏ đến một khu công nghiệp (KCN) B bằng đường dây tải một pha. Nếu điện áp truyền đi là U thì ở khu công ngiệp B phải lắp một máy hạ áp với tỉ số 30 để đáp ứng 20/21 như cầu sử dụng điện năng ở khu công nghiệp. Nếu muốn cung cấp đủ điện năng cho KCN thì điện áp truyển đi phải là 2U. Khi đó cần dùng máy hạ áp với tỉ số như thế nào? Coi hệ số công suất bằng 1
-
Một người chạy bộ trên đoạn đường thẳng trong 10 phút đầu người này chạy với tốc độ 4m/s. Trong 10 phút tiếp theo người đó chạy với tốc độ 6m/s và 20 phút cuối chạy với tốc độ 3m/s. Xác định tốc độ trung bình của người này trên cả đoạn đường
-
Công suất bức xạ của Mặt Trời là \(3,9.1026\;W\). Năng lượng Mặt Trời tỏa ra trong một ngày là
-
Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình \(x = 4cos(2t + \pi )(cm)\) . trong đó thời gian t tính bằng giây (s). Tần số góc của đao động đó là
-
Một khung đây dẫn có dòng điện chạy qua nằm trong từ trường luôn luôn có xu hướng quay mặt phẳng của khung đây đến vị trí
-
Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A, B cách nhau 10cm, cùng dao động với tần số 80Hz và pha ban đầu bằng 0. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 40cm/s. Điểm gần nhất nằm trên đường trung trực của AB dao động cùng pha với A và B cách trung điểm O của AB một đoạn:
-
Trong nguyên tử Hidro, xét các mức năng lượng từ K đến P, có bao nhiêu khả năng kích thích electron tăng bán kính quỹ đạo lên 4 lần
-
Một vật sáng AB cách màn ảnh E một khoảng L = 100cm. Đặt một thấu kính hội tụ trong khoảng giữa vật và màn để có một ảnh thật lớn gấp 3 lần vật ở trên màn. Tiêu cự của thấu kính là
-
Mức năng lượng của các trạng thái dừng trong nguyên tử hidro là \({{\rm E}_n} = - 13,6/{n^2}\) (eV) với n= 1, 2, 3... Một electron có động năng 12,4 eV đến va chạm với nguyên tử hidro đang đứng yên, ở trạng thái cơ bản. Sau va chạm, nguyên tử hidro vẫn đứng yên nhưng chuyển lên mức kích thích đầu tiên. Động năng của electron còn lại là
-
Một sợi dây đàn hồi có sóng dừng, trên dây, khoảng cách gần nhất giữa hai điểm dao động với cùng biên độ 2mm và giữa hai điểm dao động với cùng biên độ 3mm đều bằng 10cm. Khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp trên dây có giá trị nào sau đây?
