Câu hỏi:
Đặt điện áp \[u = 20\sqrt 2 \left[ {100\pi t + \frac{\pi }{6}} \right][V]\] vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R và cuộn cảm thuần mắc nối tiếp. Điều chỉnh R đến giá trị để công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch đạt cực đại. Khi đó, biểu thức điện áp giữa hai đầu biến trở là:
A.
\[{u_R} = 20\sqrt 2 \cos \left[ {100\pi t + \frac{{5\pi }}{{12}}} \right][V]\]
B.
\[{u_R} = 20\cos \left[ {100\pi t + \frac{{5\pi }}{{12}}} \right][V]\]
C.
\[{u_R} = 20\sqrt 2 \cos \left[ {100\pi t – \frac{\pi }{{12}}} \right][V]\]
D.
\[{u_R} = 20\cos \left[ {100\pi t – \frac{\pi }{{12}}} \right][V]\]
Đáp án đúng: D
Bạn đang xem: Điều chỉnh R đến giá trị để công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch đạt cực đại.
Điều chỉnh R để Dmax :
\[\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} R = {Z_L} \Rightarrow \varphi = \frac{\pi }{4}\\ {U_{0R}} = {U_{0L}} = \frac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 }} = 20[V]
\end{array} \right.\]
\[ \Rightarrow {\varphi _R} = {\varphi _U} – \frac{\pi }{4} = \frac{\pi }{{12}}.\]
Đăng bởi: Monica.vn
Chuyên mục: Câu hỏi Trắc nghiệm
Tag: Điều chỉnh R đến giá trị để công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch đạt cực đại.
VietJack
Bằng cách đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách Bảo mật của chúng tôi.
CHỦ ĐỀ: BÀI TOÁN R BIẾN THIÊN
I,CÁC CÔNG THỨC TRỌNG TÂM
1.Mạch RLC có cuộn dây thuần cảm
a,R thay đổi để Imax, Pmax
b,R thay đổi để ULmax, UCmax
2.Mạch RLC có cuộn dây không thuần cảm
a,R thay đổi để Imax
b,R thay đổi để ULmax, UCmax
c,R thay đổi để Pmax, PRmax
II,VÍ DỤ MINH HỌA VÀ BÀI TẬP TỰ LUYỆN
1,Các ví dụ minh họa
Ví dụ 1 : Cho một đoạn mạch điện xoay chiều gồm một biến trở R mắc nối tiếp với một cuộn thuần cảm L = 1/π [H]. Điện áp hai đầu đoạn mạch ổn định và có biểu thức u = 100sin[100πt] V. Thay đổi R, ta thu được công suất toả nhiệt cực đại trên biến trở bằng
A.12,5 W. B. 25 W. C.50 W. D. 100 W.
Lời giải : ZL=Lω=100Ω
Công suất cực đại trên biến trở là :
Ví dụ 2 : Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp: cuộn dây thuần cảm kháng có độ tự cảm L, tụ điện có điện C, R là một điện trở thuần thay đổi được. Đặt một điện áp xoay chiều ổn định ở hai đầu đoạn mạch AB có biểu thức: u AB = 200cos[100πt] V. Khi R = 100 Ω thì thấy mạch tiêu thụ công suất cực đại. Xác định cường độ dòng điện trong mạch lúc này?
A.2 A. B.1 A. C. 2A D. 2√2 A.
Lời giải : Thay đổi R cho đến khi R=Ro thì Pmax khi đó:
Ví dụ 3 : Cho một đoạn mạch điện RLC nối tiếp có R thay đổi được. Điều chỉnh R ta thấy khi R = 24 Ω thì mạch tiêu thụ công suất lớn nhất bằng 200 W. Khi R = 18 Ω thì công suất tiêu thụ của mạch bằng
A.P = 288 W B.P = 144 W C.P = 230,4 W D.P = 192 W
Lời giải : Khi R=24Ω thì mạch tiêu thụ công suất lớn nhất và
Khi R=18 thì công suất của mạch là
Ví dụ 4 : Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, biết R có thể thay đổi được. Điều chỉnh cho R = 200 Ω thì công suất tiêu thụ của mạch lớn nhất và có giá trị bằng 50 W. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch có giá trị là
A.100 V. B.50 V. C. 50√2 V. D.100√2V
Lời giải : Ta có :
Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch :
Ví dụ 5 : Cho một đoạn mạch gồm một cuộn dây thuần cảm L = 1/π[H] mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung không đổi C và một biến trở R. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V, tần số 50 Hz. Thay đổi giá trịcủa biến trở R thấy công suất tiêu thụ cực đại trong đoạn mạch là 200 W. Điện dung C trong mạch có giá trị
Lời giải : Ta có :
Mặt khác :
=> ZC=200
Điện dung trong mạch là :
Ví dụ 6 : Cho mạch điện như hình vẽ. Biết cuộn dây có L = 1,4/π[H], r = 30 Ω; tụ điện có C = 31,8 [µF]; R thay đổi được. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u= 100√2cos 100πt [V] . Giá trị của R để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại và giá trị cực đại đó là
A.R=20Ω, Pmax=120W
B.R=10Ω, Pmax=120W
C.R=10Ω, Pmax=250W
D.R=20Ω, Pmax=125W
Lời giải : Ta có :
Để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại thì R+r=|ZL-ZC|=40 => R=10Ω
Khi đó :
Ví dụ 7 : Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có điện trở R biến đổi được. Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ cực đại, biết mạch có tính dung kháng. Khi đó, điện áp hai đầu mạch
A. sớm pha so với cường độ dòng điện góc π/2.
B. sớm pha so với cường độ dòng điện góc π/4.
C. trễ pha so với cường độ dòng điện góc π/2.
D. trễ pha so với cường độ dòng điện góc π/4.
Lời giải : Điều chỉnh R để Pmax => R=|ZL-ZC|
Mạch có tính dung kháng nên điện áp giữa hai đầu đoạn mạch trễ pha so với cường độ dòng điện 1 góc φ với
Ví dụ 8 : Cho mạch điện xoay chiều gồm điện biến trở mắc nối tiếp với hộp đen. Điện áp hai đầu mạch u= 200√2cos100πt[V], X chứa một phần tử[L hoặc C]. Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại thì cường độ hiệu dụng trong mạch là √2 A. Biết dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp hai đầu mạch. Cấu tạo hộp X và giá trị của phần tử trong X là:
A. X chứa C: C = 52,4µF.
B. X chứa L: L = 0,36 H.
C. X chứa C: C = 31,8µF.
D. X chứa L: L = 0,54 H
Lời giải : Vì cường độ dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp hai đầu mạch và X chứa một phần tử [ L hoặc C ] nên X chỉ chứa tụ điện C
Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại
Vì cường độ hiệu dụng trong mạch là căn 2 A
\\ Ví dụ 9: Đặt điện áp u=U√2cos[100πt] vào 2 đầu đoạn mạch gồm: biến trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp người ta thu được đồ thị biểu diễn quan hệ giữa công suất mạch điện với điện trở R như hình dưới. Xác định y:
A . 20 B. 50 C. 80 D. 100
Lời giải : Dựa vào hình vẽ ta thấy : 100x-x2=xy =>y=100-x
Ví dụ 10 : Cho một mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có điện trở r và tụ C mắc nối tiếp. Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất, khi đó điện áp hai đầu đoạn mạch lớn gấp 2 lần điện áp hai đầu điện trở. Hệ số công suất của mạch khi đó là:
A. 0,75. B. 0,67. C. 1 D. 0,71.
Lời giải : Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất khi :
Theo bài ra ta có :
2,Bài tập tự luyện
Câu 1 : Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có điện trở R biến đổi được. Điều chỉnh giá trịcủa R, nhận xét nào dưới đây không đúng?
A.Có một giá trịcủa R làm công suất của mạch cực đại.
B.Với mọi giá trịcủa R thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở luôn nhỏ hơn điện áp hiệu dụng hai đầu
C.Khi công suất tiêu thụ của mạch cực đại thì hệ số công suất bằng 1.
D.Khi công suất tiêu thụ của mạch cực đại thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch gấp √2 lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở.
Câu 2 : Cho một mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có điện trở r và tụ C mắc nối tiếp. Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất, khi đó điện áp hai đầu đoạn mạch lớn gấp 1,5 lần điện áp hai đầu điện trở. Hệ số công suất của mạch khi đó là
A. 0,75. B. 0,67. C. 0,5. D. 0,71.
Câu 3 : Mạch điện xoay chiều RLC, cuộn dây có điện trở r, biến trở R thay đổi được. Khi R = R1 thì công suất toàn mạch cực đại; khi R = R2 thì công suất tiêu thụ trên điện trở cực đại. Biết |ZL-ZC|=2r .Mối liên hệ giữa R1 và R2 là
A. R2 = 2R1 B. R1 = 2R2 C.R2=√5 R1 D.R1=√5R2
Câu 4 : Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R [có giá trị có thể thay đổi được], mắc nối tiếp với cuộn dây không thuần cảm có cảm kháng 20 Ω và điện trở hoạt động r. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 20 V. Khi thay đổi R thì nhận thấy có hai giá trị của R là R1 = 11 Ω và R2 = 20 Ω thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch có cùng giá trị P. Hỏi phải điều chỉnh R đến giá trị bao nhiêu thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch lớn nhất?
A. R = 9 Ω. B. R = 8 Ω. C. R = 12 Ω. D. R = 15 Ω
Câu 5 : Cho mạch điện gồm cuộn dây không thuần cảm mắc nối tiếp với biến trở R. Đặt vào đoạn mạch trên điện áp xoay chiều ổn định u=U√2cosωt . Khi R=Ro thì thấy điện áp hiệu dụng trên biến trở và trên cuộn dây bằng nhau. Sau đó tăng R từ giá trị thì thấy điện áp hiệu dụng trên biến trở và trên cuộn dây bằng nhau. Sau đó tăng R từ giá trị thì:
A. công suất toàn mạch tăng rồi giảm.
B. công suất trên biến trở tăng rồi giảm
C. công suất trên biến trở giảm.
D. cường độ dòng điện tăng rồi giảm.Câu 6 : Cho một đoạn mạch điện xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có cảm kháng 10 Ω và điện trở hoạt động 1 Ω. Điện áp hai đầu mạch có biểu thức u=10√2cos[100πt]V. Phải điều chỉnh R bằng bao nhiêu để công suất trên mạch có giá trị lớn nhất. Tính giá trị lớn nhất đó?
A. R = 9 Ω, P = 5 W. B. R = 10 Ω, P = 10 W.
C. R = 9 Ω, P = 11 W. D. R = 11 Ω, P = 9 W.
Câu 7 : Mạch điện xoay chiều gồm biến trở R thay đổi được, cuộn dây có điện trở thuần r = 30 Ω và độ tự cảm
A. 2. B. 0,5 C. 0,78 D. 1,78
Câu 8 : Mạch điện xoay chiều gồm biến trở R thay đổi được, cuộn dây có điện trở thuần r = 30Ω và độ tự cảm
A. 155 V. B. 140 V C. 150 V D. 160 V
Câu 9 : Mạch điện xoay chiều gồm biến trở R thay đổi được, cuộn dây có điện trở thuần r=20√3Ω và
A. 0,956. B. 0,877. C. 0,856. D. 0,912
Câu 10 : Cho một mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có điện trở r. Khi điều chỉnh R thì với R = 50 Ω thì công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất và khi đó điện áp hai đầu cuộn dây lệch pha góc π/3 so với điện áp hai đầu điện trở. Phải điều chỉnh R đến giá trị bằng bao nhiêu thì công suất tiêu thụ trên mạch cực đại?
A. 18,3 Ω. B. 17,3 Ω. C. 14,3 Ω. D. 16,3 Ω.
✔Đáp án :
| Câu | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Đáp án | C | A | C | D | C | A | A | C | A | A |