f biến thiên Cho công suất tính theo công suất cực đại, $U_L$ max

Sky Fighter

Active Member
Bài toán
Cho mạch điện RLC thỏa mãn $CR^2<2L$ , điện áp 2 đầu đoạn mạch :$u=U\sqrt{2}\cos\omega t(V)$.Điều chỉnh $f=f_1$ thì khi đó $Ucmax$ công suất mạch :$P=0.75.P_{max}$.Điều chỉnh $f_2=f_1+100$Hz thì $U_L$ đạt max.
Tính $f_1;f_2,\cos\varphi _1;\cos\varphi _2$
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Bài này khó thế, tính được mỗi $\cos\varphi _1=\dfrac{\sqrt{3}}{2}$
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Bài toán
Cho mạch điện RLC thỏa mãn $CR^2<2L$ , điện áp 2 đầu đoạn mạch :$u=U\sqrt{2}\cos\omega t(V)$.Điều chỉnh $f=f_1$ thì khi đó công suất mạch :$P=0.75.P_{max}$.Điều chỉnh $f_2=f_1+100$Hz thì $U_L$ đạt max.
Tính $f_1;f_2,\cos (\varphi_{1}); \cos(\varphi_{2})$
Trả lời: tính ngay được $\cos (\varphi_{1})=\sqrt{\dfrac{3}{4}}$ còn lại dùng công thức tần số để $U_{L}$ max là $\omega=\dfrac{\sqrt{2}}{\sqrt{2LC-R^{2}*C^{2}}}$, song có vẻ khi sử dụng giả thiết cuối của bài thì có vẻ cồng kềnh lắm.
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Bài toán
Cho mạch điện RLC thỏa mãn $CR^2<2L$ , điện áp 2 đầu đoạn mạch :$u=U\sqrt{2}\cos\omega t(V)$.Điều chỉnh $f=f_1$ thì khi đó công suất mạch :$P=0.75.P_{max}$.Điều chỉnh $f_2=f_1+100$Hz thì $U_L$ đạt max.
Tính $f_1;f_2,\cos\varphi _1;\cos\varphi _2$
Mình nghĩ đề bài này thiếu đề thì phải, Không giải được. Tác giả xem lại đề nhé :)
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
$f_{1} = 150 Hz, f_{2} = 250 Hz, \cos(\varphi _{1})=\dfrac{\sqrt{3}}{2}$
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Bài toán Cho mạch điện RLC thỏa mãn $CR^2<2L$ , điện áp 2 đầu đoạn mạch :$u=U\sqrt{2}\cos\omega t(V)$.Điều chỉnh $f=f_1$ thì khi đó $Ucmax$ công suất mạch :$P=0.75.P_{max}$.Điều chỉnh $f_2=f_1+100$Hz thì $U_L$ đạt max. Tính $f_1;f_2,\cos\varphi _1;\cos\varphi _2$
Mình thử nêu ý tưởng ra nha.
1) Với bài này ta có $Z_{L_{2}}=Z_{C_{1}}$. Cái này dùng khá nhiều khi có $f_1.f_2=f_0$ . Mình nhớ không nhầm thì trong đề ĐH 2012 có 1 câu dùng đến cái này
2) Khi tần số thay đổi để $U_C max$ thì $\tan\varphi.\tan\varphi_{RL}=\dfrac{-1}{2}$. Công thức này khá hay nhưng mình chưa thấy nhiều bài áp dụng đến nó lắm, cái này mình tìm ra khi làm 1 bài trên diễn đàn mình :D, mọi người thử chứng minh .

Từ 2 bổ đề trên kết hợp với $\cos\varphi =\dfrac{\sqrt{3}}{2}$ mọi người thử xử lí tiếp nhé

P.S : bài này mà trong đề ĐH thì đúng là nản thật , chốt của chốt!
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Bài này mình dùng thêm 2 bổ đề
1) Với bài này ta có $Z_{L_{2}}=Z_{C_{1}}$. Cái này dùng khá nhiều khi có $f_1.f_2=f_0$ . Mình nhớ không nhầm thì trong đề ĐH 2012 có 1 câu dùng đến cái này
2) Khi tần số thay đổi để $U_C max$ thì $\tan\varphi.\tan\varphi_{RL}=\dfrac{-1}{2}$. Công thức này khá hay nhưng mình chưa thấy nhiều bài áp dụng đến nó lắm, cái này mình tìm ra khi làm 1 bài trên diễn đàn mình :D, mọi người thử chứng minh .

Từ 2 bổ đề trên kết hợp với $\cos\varphi =\dfrac{\sqrt{3}}{2}$ mình nghĩ có thể làm được, mọi người thử xử lí tiếp /

P.S : bài này mà trong đề ĐH thì đúng là nản thật , chốt của chốt!
Có thể dùng thêm bổ đề này nữa :
$Z_L^2=Z_C^2+Z^2$
$R^2=2Z_C(Z_L-Z_C)$
(khi $U_L max$)
 
Chỉ 2 cái trên là đủ rồi mà .
Có thể dùng thôi mà bạn.
Chứng minh
1) $f_1.f_2=f_0^2$ thay giá trị: $\omega _1;\omega _2$ để $U_{Cmax};U_{Lmax}$ vào biểu thức ta được $\omega _1.\omega _2=\dfrac{1}{LC}\Rightarrow f_1.f_2=f_0^2$
2)công thức này là hệ quả suy ra từ giá trị $\omega $ để $U_Cmax$ bằng cách quy đồng, chuyển vế.
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Cho mạch điện RLC thỏa mãn $CR^2<2L$ , điện áp 2 đầu đoạn mạch :$u=U\sqrt{2}\cos\omega t(V)$.Điều chỉnh $f=f_1$ thì khi đó $Ucmax$ công suất mạch :$P=0.75.P_{max}$.Điều chỉnh $f_2=f_1+100$Hz thì $U_L$ đạt max.
Tính $f_1;f_2,\cos\varphi _1;\cos\varphi _2$

Lời giải:
Ta có ${{P}_{1}}=0,75{{P}_{\text{max}}}\Leftrightarrow \dfrac{{{U}^{2}}}{R}{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{1}}=\dfrac{3}{4}.\dfrac{{{U}^{2}}}{R}\Rightarrow \cos {{\varphi }_{1}}=\dfrac{\sqrt{3}}{2}\Rightarrow {{R}^{2}}=3{{\left( {{Z}_{L_1}}-{{Z}_{C_1}} \right)}^{2}}$
Lại có: $$x=\dfrac{{{f}_{1}}}{{{f}_{2}}}=\dfrac{{{\omega }_{1}}}{{{\omega }_{2}}}=\dfrac{C}{L}.\left( \dfrac{L}{C}-\dfrac{{{R}^{2}}}{2} \right)=1-\dfrac{C{{R}^{2}}}{2L}=1-\dfrac{3{{\left( {{Z}_{L_1}}-{{Z}_{C_1}} \right)}^{2}}}{2{{Z}_{L_1}}.{{Z}_{C_1}}}=1-\dfrac{3}{2}\left( \dfrac{{{Z}_{L_1}}}{{{Z}_{C_1}}}+\dfrac{{{Z}_{C_1}}}{{{Z}_{L_1}}} \right)$$
Mà $\dfrac{{{f}_{2}}}{{{f}_{1}}}=\dfrac{1}{4{{\pi }^{2}}f_{1}^{2}LC}=\dfrac{{{Z}_{C_1}}}{{{Z}_{L_1}}}=\dfrac{1}{x},$ do đó $x=4-\dfrac{3}{2}\left( x+\dfrac{1}{x} \right)\Rightarrow x=0.6\,(loai\,x=1)\Rightarrow \dfrac{{{f}_{1}}}{{{f}_{2}}}=\dfrac{{{f}_{1}}}{{{f}_{1}}+100}=\dfrac{3}{5}\Rightarrow {{f}_{1}}=150Hz;{{f}_{2}}=250Hz$
Khi điều chỉnh tần số để ${{U}_{L\max }};{{U}_{C\max }}$ thì mạch có cùng hệ số công suất $\cos {{\varphi }_{1}}=\cos {{\varphi }_{2}}=\dfrac{\sqrt{3}}{2}$ (dễ thấy, vì khi đó ${{\omega }_{1}}.{{\omega }_{2}}=\omega _{0}^{2}=\dfrac{1}{LC}$)
P/s: Mình giải hơi dài thì phải. Bài củ chuối thật!
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:

Quảng cáo

Back
Top