Đặt điện áp \(u=150\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t \right)\)V vào đoạn mạch

Câu hỏi :

Đặt điện áp \(u=150\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t \right)\)V vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 60 Ω, cuộn dây (có điện trở thuần) và tụ điện. Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch bằng 250 W. Nối hai bản tụ điện bằng một dây dẫn có điện trở không đáng kể. Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây và bằng \(50\sqrt{3}\)V. Dung kháng của tụ điện có giá trị bằng

A. \(60\sqrt{3}\)Ω.  

B. \(30\sqrt{3}\)Ω.

C. \(15\sqrt{3}\)Ω. 

D. \(45\sqrt{3}\)Ω.

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Giản đồ vecto khi mạch nối tắc tụ.

\({{U}_{R}}={{U}_{d}}=AC=50\sqrt{3}\)V → \(\Delta ACB\) cân tại \(C\), \(U=AB=150\)V.

→ \(\cos \alpha =\frac{AB}{2AC}=\frac{150}{2.\left( 50\sqrt{3} \right)}=\frac{\sqrt{3}}{2}\) → \(\alpha ={{30}^{0}}\) vậy \(\widehat{BCD}={{60}^{0}}\).

\(r={{U}_{d}}\cos \widehat{BCD}=60\cos {{60}^{0}}=30\)Ω; \({{Z}_{L}}={{U}_{d}}\sin {{60}^{0}}=60\sin {{60}^{0}}=30\sqrt{3}\)Ω.

Công suất tiêu thụ của mạch khi chưa nối tắt

\(P=\frac{{{U}^{2}}\left( R+r \right)}{{{\left( R+r \right)}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}\) → \(250=\frac{{{150}^{2}}\left( 60+30 \right)}{{{\left( 60+30 \right)}^{2}}+{{\left( 30\sqrt{3}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}\) → \({{Z}_{C}}=30\sqrt{3}\)Ω.

Copyright © 2021 HOCTAP247