1.Đoạn mạch AM gồm R và cuộn dây thuần cảm, mắc nối tiếp đoạn MB gồm tụ điện C UAB=100\(\sqrt{2}\cos100\pi\)t(v);I=0.5A uAM sớm hơn pha i một góc \(\frac{\pi}{6}\) ;uAB sớm hơn pha uMB pi/6.Điên trở R và điện dung C có giá trị bao nhiêu?
2.Cho đoạn mach xoay chiều gồm cuộn cảm L=\(\frac{0.4}{\pi}\);C=10-4/π và điện trở thuần R thay đổi đượctất cả mức nối tiếp vào nguồn xoay chiều có điện áp hiệu dụng không đổi và tần số f=50Hz.R bằng bao nhiêu thì công suất trên mạch đạt cực đại?
3.Cho đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có r=20Ω, L=0,2/π, C=10-3/8π và biến trở R tất cả mắc nói tiếp vào nguồn điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng không đổi và tần số 50Hz. Để công suất đạt cực đại thì biến trở Rcó giá trị bao nhiêu?
4.Một đoạn mạch xoay chiều gồm R=100\(\sqrt{3}\) Ω C=10-4/2πF và cuộn dây thuần cảm L,tất cả mắc nối tiếp.Hai đầu đoạn mạch mắc vào nguồn xoay chiều f=50Hz.Hệ số công suất của mạch là \(\sqrt{3}\)/2.Biết điện áp u giữa 2 đầu đoạn mach trễ pha hơn dòng điện. Độ tự cảm L của cuộn dây là bao nhiêu?
5.Cho đoạn mạch xoay chiều trong đó R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ C thay đổi được.Vôn kế có điên trở rất lớm mắc vào 2 đầu L. Hai đầu đoạn mạch mắc vào nguồn điên xoay chiều có u=150\(\sqrt{2}cos\)(100πt).Khi C=10-3/3πF thì vôn kế V chỉ cực đại bằng 120v.Điên trở R bằng bao nhiêu?
Dựa vào giản đồ xét tam giác vuông OAB có
\(\sin60=\frac{Uc}{U_{ }AB}\Rightarrow U_C=100.\sin60=50\sqrt{3}V\Rightarrow Z_C=\frac{U_C}{I}=\frac{50\sqrt{3}}{0.5}=100\sqrt{3}\Omega\)
=> \(C=\frac{1}{Z_C.\omega}\)
\(\cos60=\frac{U_R}{U_{AB}}\Rightarrow U_R=50\Omega\Rightarrow R=\frac{U_R}{I}=100\Omega\)
2. Công suất trên mạch có biểu thức
\(P=I^2R=\frac{U^2}{R^2+\left(Z_L-Z_C\right)^2}.R\\=\frac{U^2}{R^{ }+\frac{\left(Z_L-Z_C\right)^2}{R}}\)
L thay đổi để P max <=> Mẫu Min => áp dụng bất đẳng thức cô-si cho hai số không âm=> \(R=\left|Z_L-Z_C\right|\)
=> \(R=100-40=60\Omega\)
=>
3. Làm tương tụ câu a tuy nhiên thay R = R+r thì ta có công thức công suất của mạch cực đại khi
\(R+r=\left|Z_L-Z_C\right|=60\Omega\\ R=60-20=40\Omega\)
4. Hệ số công suất \(\cos\varphi=\frac{R}{Z}=\frac{\sqrt{3}}{2}\Rightarrow Z=200\Omega\).
\(Z^2=R^2+\left(Z_L-Z_C\right)^2\Rightarrow\left|Z_L-Z_C\right|=100\)
Mà điện áp u giữa 2 đầu đoạn mạch trễ pha hơn dòng điện => \(Z_L< Z_C\Rightarrow Z_C-Z_L=100\Rightarrow Z_L=200-100=100\Omega\)
\(L=\frac{Z_L}{\omega}=\frac{1}{\pi}H.\)
5. Hiệu điện thế của cuộn cảm là
\(U_L=I.Z_L=\frac{U}{\sqrt{R^2+\left(Z_L-Z_C\right)^2}}.Z_L=\frac{U}{\sqrt{Z_C^2-2.Z_L.Z_C+R^2+Z_L^2}}\)
UL max => mẫu phải min.
Đặt Zc là biến => mẫu là hàm \(y = x^2 - 2Z_Lx+Z_L^2+R^2\)
đạt cực trị tại \(x=-\frac{b}{2a}=\frac{2Z_L}{2}=Z_L.\)
Như vậy UL max khi \(Z_C=Z_L\Rightarrow Z_L=30\Omega\)
=> \(U_L=\frac{150}{R^{ }}.30=120\Rightarrow R=37,5\Omega\)
