Nối hai đầu dây một máy phát điện xoay chiều...

Câu hỏi: Nối hai đầu dây một máy phát điện xoay chiều một pha (bỏ qua điện trở thuần của các cuộn dây máy phát) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R và cuộn cảm thuần. Khi roto quay với tốc độ n vòng/phút thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là $16 W$ . Khi roto quay với tốc độ 2n vòng/phút thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là $20 W$ . Khi roto quay với tốc độ 3n vòng/phút thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch xấp xỉ

A. $21,76 W$

B. $23,42 W$

C. $17,33 W$

D. $20,97 W$

Đáp án

- Hướng dẫn giải

Đáp án D

Điện áp từ máy phát cấp cho mạch là: ${u = U}_{0} \cos (ω t)$ (giả sử chọn điều kiện ban đầu sao cho $φ = 0$ ) với $U_{0} {= E}_{0} = N Φ_{0} ω = U \sqrt{2}$

$\Rightarrow U= k ω$ ; với $k = N Φ_{0} \sqrt{2}$

Công suất tiêu thụ là $P' = R I2 = \frac{U^{2} R}{R^{2} + {(L ω)}^{2}} = \frac{{(k ω)}^{2} R}{R^{2} + {(L ω)}^{2}};$

Với $ω_{1} = n$ thì $P_{1}^{'} = \frac{R {(kn)}^{2}}{R^{2} + {(Ln)}^{2}} =16 \Rightarrow \frac{1}{16} = \frac{R^{2}}{R {(kn)}^{2}} + \frac{{(Ln)}^{2}}{R {(kn)}^{2}} (1)$

Với $ω_{2} = 2 n$ thì $P_{2}^{'} = \frac{R {(2kn)}^{2}}{R^{2} + {(2Ln)}^{2}} =20 \Rightarrow \frac{1}{20} = \frac{R^{2}}{4R {(kn)}^{2}} + \frac{4 {(Ln)}^{2}}{R {(kn)}^{2}} (2)$

Với $ω_{3} = 3 n$ thì $P_{3}^{'} = \frac{R {(3kn)}^{2}}{R^{2} + {(3Ln)}^{2}} \Rightarrow \frac{1}{P_{3}^{'}} = \frac{R^{2}}{9R {(kn)}^{2}} + \frac{9 {(Ln)}^{2}}{R {(kn)}^{2}} (3)$

Từ (1) và (2) $\Rightarrow \frac{R^{2}}{R {(kn)}^{2}} = \frac{1}{60}$ và $\frac{{(Ln)}^{2}}{R {(kn)}^{2}} = \frac{2,75}{60} \Rightarrow P_{3}^{'} = 20,97 W$

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

Đề thi thử thpt quốc gia môn Vật Lí cực hay có lời giải chi tiết !!

↑