Câu 37209 - Tự Học 365
Câu hỏi Vận dụng

Một cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung thay đổi được rồi mắc vào nguồn điện xoay chiều có biểu thức \(u = {U_0}cos\left( {\omega t} \right)V\). Thay đổi điện dung của tụ điện để công suất toả nhiệt trên cuộn dây đạt cực đại, khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ là \(2{U_0}\), điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là:


Đáp án đúng: c
Luyện tập khác

Phương pháp giải

+ Sử dụng biểu thức tính công suất: \(P = UIcos\varphi  = \dfrac{{{U^2}}}{{{Z^2}}}R\)

+ Sử dụng biểu thức: \(U = IZ\)

Xem lời giải

Lời giải của Tự Học 365

Ta có, mạch gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ, trên cuộn dây tỏa nhiệt => cuộn dây không thuần cảm (có điện trở trong \(r e 0\) )

+ Công suất tỏa nhiệt trên cuộn dây: \({P_d} = {I^2}r = \dfrac{{{U^2}}}{{{Z^2}}}r = \dfrac{{{U^2}}}{{{r^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}}}r\)

\( \to {P_{{d_{max}}}}\) khi \({Z_L} = {Z_C}\)

=> Tổng trở của mạch \(Z = r\), cường độ dòng điện trong mạch \(I = \dfrac{U}{r}\)

+ Theo đầu bài, ta có:

\({U_C} = 2{U_0}\)

\({U_C} = I.{Z_C} = \dfrac{U}{r}{Z_C} = \dfrac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 r}}{Z_C} = 2{U_0}\)

\( \to {Z_C} = 2\sqrt 2 r = {Z_L}\)  (1)

+ Hiệu điện thế hiệu dụng trên hai đầu cuộn dây:

\({U_d} = I.{Z_d} = \dfrac{U}{r}\sqrt {{r^2} + Z_L^2} \) (2)

Thế (1) vào (2) ta được: \({U_d} = \dfrac{U}{r}\sqrt {{r^2} + {{\left( {2\sqrt 2 r} \right)}^2}}  = 3U = \dfrac{{3{U_0}}}{{\sqrt 2 }}\)

Đáp án cần chọn là: c

Vật lý Lớp 12