Cho mạch điện xc RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm, R là một biến trở

Câu hỏi :

Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm, R là một biến trở, \(C=\frac{{{10}^{-4}}}{\sqrt{2}\pi }F;L=\frac{\sqrt{2}}{2\pi }H,\)điện áp giữa hai đầu mạch điện có phương trình \(u=100\sqrt{2}\cos 100\pi t\)(V), thay đổi giá trị của R thì thấy có hai giá trị đều cho cùng một giá trị của công suất, một trong hai giá trị là 200Ω. Xác định giá trị thứ hai của R. 

A. \(50\sqrt{2}\Omega \)

B. \(25\Omega \) 

C. \(100\Omega \) 

D. \(100\sqrt{2}\Omega \)

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Theo bài ra ta có: 

\({{P}_{1}}={{P}_{2}}\Leftrightarrow \frac{{{U}^{2}}{{R}_{1}}}{R_{1}^{2}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}=\frac{{{U}^{2}}{{R}_{2}}}{R_{2}^{2}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}\) \(\Leftrightarrow {{R}_{1}}.\left( R_{2}^{2}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}} \right)={{R}_{2}}.\left( R_{1}^{2}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}} \right)\)

\(\Leftrightarrow {{R}_{1}}R_{2}^{2}+{{R}_{1}}{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}={{R}_{2}}R_{1}^{2}+{{R}_{2}}{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}\Leftrightarrow {{R}_{1}}{{R}_{2}}={{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}\) (*)

Lại có: 

\(\left\{ \begin{align} & {{Z}_{L}}=100\pi .\frac{\sqrt{2}}{2\pi }=50\sqrt{2}\Omega \\ & {{Z}_{C}}=\frac{1}{100\pi .\frac{{{10}^{-4}}}{\sqrt{2}\pi }}=100\sqrt{2}\Omega \\ & R=200\Omega \\ \end{align} \right.\)

Thay vào (*) ta được:

\(200\cdot {{R}_{2}}={{(50\sqrt{2}-100\sqrt{2})}^{2}}\Rightarrow {{R}_{2}}=25\Omega \)

Copyright © 2021 HOCTAP247