Có một máy biến áp lí tưởng gồm hai cuộn dây D1 và D2, một nguồn điện \(u = {U_0}\cos \left( {\omega t + {\varphi _u}} \right)\) (V) và một điện trở thuần R. Nếu nối hai đầu của cuộn dây D1 với nguồn điện và hai đầu của cuộn D2 với R thì công suất tiêu thụ trên R là 100 W. Nếu nối hai đầu của cuộn dây D2 với nguồn điện và hai đầu của cuộn dây D1 với R thì công suất tiêu thụ trên R là 400 W. Nếu đặt nguồn điện vào hai đầu điện trở R thì công suất tiêu thụ trên R là
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiNối \({D_1}\) với nguồn và \({D_2}\) với \(R\), ta có:
\(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{D_1}}}{{{D_2}}} \Rightarrow {U_2} = \dfrac{{{U_1}{D_2}}}{{{D_1}}} \Rightarrow {P_1} = \dfrac{{{U_2}^2}}{R} = {\left( {\dfrac{{{U_1}{D_2}}}{{{D_1}}}} \right)^2}.\dfrac{1}{R} = 100\,\,\left( W \right)\,\,\left( 1 \right)\)
Nối \({D_2}\) vói nguồn, \({D_1}\) với \(R\), ta có:
\(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{D_2}}}{{{D_1}}} \Rightarrow {U_2} = \dfrac{{{U_1}{D_1}}}{{{D_2}}} \Rightarrow {P_2} = \dfrac{{{U_2}^2}}{R} = {\left( {\dfrac{{{U_1}{D_1}}}{{{D_2}}}} \right)^2}.\dfrac{1}{R} = 400\,\,\left( W \right)\,\,\left( 2 \right)\)
Lấy \(\left( 1 \right) \times \left( 2 \right)\), ta có:
\(\dfrac{{{U_1}^4}}{{{R^2}}} = 40000 \Rightarrow \dfrac{{{U_1}^2}}{R} = 200\)
Nếu đặt nguồn vào \(R\), công suất tiêu thụ trên điện trở là:
\({P_3} = \dfrac{{{U_1}^2}}{R} = 200\,\,\left( W \right)\)
Chọn B.
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Trần Công Bình