R biến thiên Hỏi phải điều chỉnh R đến giá trị bao nhiêu thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch lớn nhất?

ohana1233

Member
Bài toán
Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R (có giá trị có thể thay đổi được), mắc nối tiếp với cuộn dây không thuần cảm có cảm kháng $10\Omega$ và điện trở hoạt động r. Đặt vao hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 20V. Khi thay đổi R thì nhận thấy có hai giá trị của R là $R_{1}=3\Omega $ và $R_{2}=18\Omega $ thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch có cùng giá trị P. Hỏi phải điều chỉnh R đến giá trị bao nhiêu thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch lớn nhất?
A. $R=9\Omega $
B. $R=8\Omega $
C. $R=12\Omega $
D. $R=15\Omega $
 
$Z_{L}=10\Omega $
$$P=\dfrac{U^{2}}{\left(R+r\right)^{2}+Z_{l}^{2}}\left(R+r\right)\left(1\right)$$
$$\Leftrightarrow P\left(R+r\right)^{2}-U^{2}\left(R+r\right)+PZ_{l}^{2}=0$$
Coi phương trình bậc 2; ẩn $R+r$: Theo Vi-et ta có
$$\left(R_{1}+r\right)\left(R_{2}+r\right)=Z_{l}^{2}$$
$$\Leftrightarrow R_{1}R_{2}+\left(R_{1}+R_{2}\right)r+r^{2}=Z_{l}^{2}$$
$$\Leftrightarrow r^{2}+21r-46=0\Rightarrow r=2$$
(1) tương đương $$P=\dfrac{U^{2}}{\left(R+r\right)+\dfrac{Z_{l}^{2}}{\left(R+r\right)}}$$
Dễ thấy Pmax khi mẫu min
Áp dụng bđt Co-si ta có:
$$R+r+\dfrac{Z_{l}^{2}}{R+r}\geq 2Z_{l}=20\Leftrightarrow R+r=Z_{l}\Rightarrow R=8\left(\Omega \right) $$
Đ. A B
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:

Quảng cáo

Back
Top